Beschleunigen Sie die Messung des Bakterienwachstums mit Integrated Absorbance 96 Automate – dem automatisierten Eppendorf epMotion®-Workflow

Wichtige Highlights

• Vergleichbare Werte für Reproduzierbarkeit, Empfindlichkeit und Linearität innerhalb des dynamischen Bereichs zeigten sich beim Vergleich der Leistung des Absorbance 96 Automate mit der eines anderen Benchtop-Mikroplatten-Readers.
• Der Absorbance 96 Automate lässt sich nahtlos auf dem Deck des epMotion® Liquid Handling Systems integrieren, um die automatisierte Messung des Bakterienwachstums zu ermöglichen.
• Die präzisen Liquid-Handling-Fähigkeiten des epMotion®-Systems, kombiniert mit der schnellen Einlesezeit des Absorbance 96 Automate, beschleunigen gemeinsam den gesamten Workflow im Vergleich zum manuellen Ansatz.

Einleitung

Die Überwachung des Bakterienwachstums in Kulturen ist entscheidend, um dessen Wachstumskinetik zu verstehen und die Biomasse- und Metabolitenproduktion zu optimieren (1). Die gängigste Methode zur Quantifizierung des Bakterienwachstums beinhaltet die Messung der optischen Dichte bei 600 nm (OD600) mittels eines Mikroplatten-Readers oder Photometers. Der Einsatz von Mikroplatten-Readern für solche Messungen bietet eine bessere zeitliche Auflösung und erhöhten Durchsatz (2). Die Automatisierung der Mikroplattenmessung innerhalb eines Liquid-Handling-Systems erweist sich als entscheidende Laborautomatisierungsstrategie, um die operative Effizienz und den hohen Durchsatz in Bakterienassays weiter zu verbessern. Die automatisierte Workflow-Lösung reduziert arbeitsintensive Verfahren, einschließlich Pipettieren und Zellsaat, und ermöglicht es Forschenden, Daten aus mehreren Platten mit minimalem Benutzereingriff schnell und präzise zu messen und zu analysieren.
Darüber hinaus ergeben sich spezifische Herausforderungen beim Vergleich von Benchtop-Mikroplatten-Readern, denen die Integration in Liquid-Handling-Systeme fehlt. Eine solche Herausforderung betrifft die Notwendigkeit einer zusätzlichen Greiferlösung, um den Transfer von Mikroplatten vom Liquid-Handling-System zum naheliegenden Mikroplatten-Reader zu erleichtern. Dadurch werden zusätzliche hardwarebezogene Komplexitäten eingeführt, die sich als kostenineffiziente Lösung erweisen.

In dieser kollaborativen Studie mit Eppendorf demonstrieren wir die Leistung des Absorbance 96 Automate, der nahtlos auf dem Deck des epMotion (5075t) Liquid-Handling-Systems integriert ist, zur Quantifizierung des Bakterienwachstums in einem automatisierten Workflow. Eine umfassende vergleichende Analyse wurde zwischen dem Absorbance 96 Automate und einem anderen Benchtop-Mikroplatten-Reader durchgeführt, um dessen Leistung zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten vergleichbare Messwerte, identische Reproduzierbarkeit und Leistungsempfindlichkeit, was die Effizienz des Absorbance 96 Automate bei der Durchführung automatisierter OD600-Messungen bestätigt. Anschließend ermöglichte eine vergleichende Bewertung manueller und automatisierter Laborworkflows, die durch epMotion® ermöglicht wurden, beschleunigte Schritte im automatisierten Workflow, was zu einer Gesamtreduzierung der Zeit für die Durchführung des gesamten Assays führte.

Automatisierter Workflow für den Bakterienwachstums-Assay

Bakterielle Proben mit verschiedenen Verdünnungsfaktoren (2x, 4x, 8x, 16x, 32x, 64x, 128x) wurden vorbereitet und in 8 Replikaten mithilfe des epMotion® Liquid-Handling-Systems in Deep-Well-Platten (DWP) gegeben. Anschließend wurden die Platten 6 Stunden lang bei 37 Grad kultiviert und inkubiert. Danach wurden bakterielle Aliquots mit dem epMotion®-System präzise in 96-Well-Mikroplatten (MTP) pipettiert. Die automatische Absorptionsmessung bei 595 nm wurde dann vom Absorbance 96 Automate durchgeführt, der auf dem Deck der epMotion®-Workstation positioniert war.

Ergebnisse

Absorbance 96 Automate und GloMax® Discover zeigen vergleichbare OD600-Messwerte und Leistungswerte

Zur Validierung der Leistung des Absorbance 96 Automate wurde eine vergleichende Analyse mit dem GloMax® Discover Mikroplatten-Reader von Promega durchgeführt. Bakterienproben mit unterschiedlichen Verdünnungsfaktoren wurden durch die Aufzeichnung der Absorptionswerte bei 595 nm mit dem Absorbance 96 Automate oder bei 600 nm mit dem GloMax® Discover Mikroplatten-Reader gemessen. Ähnliche OD-Werte und eine signifikante Korrelation (R² = 0,9991) wurden zwischen beiden Instrumenten beobachtet (Abb. 1).