Mobile Diagnostik

Kaffee, Pizza, Labore – alles gibt‘s zum Mitnehmen! Labore? Ja, ganz richtig! Das »Labor für unterwegs« ist die neueste Entwicklung von Analytik Jena | Life Science auf dem Gebiet der mobilen, molekularen Diagnostik.Kompakt in einem Koffer verstaut, können Sie das MobiLab überall dort mit hinnehmen, wo eine einfache DNA/RNA-Extraktion und ein Erreger-Nachweis gefragt sind. Mitnehmen – Auspacken – Loslegen! Extra Pluspunkt: Auch für »Nicht-Spezialisten« easy zu handeln!

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MobiLab | Das Labor im Kofferformat für die schnelle, transportable Vor-Ort-Diagnostik molekularbiologischer Pathogene

Die Forderungen nach einer molekularen Erreger-Diagnostik unter Feldbedingungen und die damit verbundene robuste und schnelle Analytik nehmen weiter zu. Derzeit verfügbare Erregernachweise erfordern die Untersuchung der Proben in einem qualifizierten Labor durch geschulte Fachkräfte, wobei Personal-, Zeit- und Kostenaufwand enorm sind. Um die Wartezeiten zu verkürzen und eine preiswerte Probenuntersuchung vor Ort zu ermöglichen, hat die Analytik Jena AG eine Geräteplattform entwickelt, welche diese Ansprüche erfüllt. Das Gesamtsystem ist sehr einfach in der Handhabung, wodurch die Bedienung auch für Laien problemlos und zuverlässig möglich ist. Nicht zuletzt können pathogene Erreger auf dem neuesten Stand der Technik in unter einer Stunde hochspezifisch nachgewiesen werden.

 


Hochmoderne Geräteplattform: MobiLab

Das MobiLab ist so konzipiert, dass auch Nichtspezialisten Schritt für Schritt durch ein computergestütztes Handbuch von der Probennahme bis zum spezifischen Erregernachweis geführt werden. Dies kann ein-fach und schnell erfolgen, da das MobiLab Nukleinsäureextraktion, Thermomixer und rapidPCR-Thermocycler sinnvoll miteinander kombiniert.

Auf Grund einer integrierten Hochleistungs-Batterie und der Lieferung in einem robusten Koffer ermöglicht das System sehr flexible Anwendungen – zukunftsorientiert auch im Freiland. Durch die zusätzliche, externe Stromversorgung kann das MobiLab auch im Indoor-Betrieb auf einer Fläche von einem DIN A4 Blatt ein ganzes Labor ersetzen.

Dort, wo sonst ein Laptop steht, können nun problemlos zwei vollausgerüstete Arbeitsplätze geschaffen werden. Das Gesamtkonzept bietet enorme Vielfalt und ist somit für verschiedenste Applikationen einsetzbar. Sowohl das robuste Gehäuse als auch die Sof t-Touch-Bedienung sind optimal auf den Outdoor-Einsatz abgestimmt und ermöglichen ein einfaches und gründliches Reinigen bzw. Desinfizieren.

 

Um den Anforderungen jedes Anwenders und verschiedener Applikationen gerecht zu werden, ist das MobiLab in zwei Ausführungen verfügbar. Geht es um schlichte Ja/Nein – Aussagen einer einzigen Probe oder eines Probenpools ist das MobiLab One die richtige Wahl. Mit seinem abnehmbaren Blocksystem Combi erlaubt es ein einfaches Verstauen und den Aufbau bei geringsten Platzverhältnissen. Sollen hingegen Proben unter Feldbedingungen oder selbst in einem feucht-nassen Umfeld analysiert werden, ist das MobiLab Case das geeignete Gerätesystem. Die Bedienung erfolgt hier über einen 5,7“ Touchscreen und einen integrierten Windows CE-Rechner. Zusätzlich besteht die Möglichkeit per USB-Schnittstelle weitere Geräte anzuschließen.


Vor-Ort-Analysen durch ausgereifte Technologie

Zum ersten Mal ist es nun möglich in einem einzigen Gerät mobil Nukleinsäuren zu isolieren, im Anschluss daran eine targetspezifische rapidPCR-Amplifikation durchzuführen und diese final zu detektieren. Hinzu kommt ein weiteres Highlight: die enorme Zeitersparnis – typischerweise kann der vollständige Lauf in weniger als 60 Minuten abgeschlossen werden.

Das MobiLab beinhaltet einen integrierten Thermoshaker zur effektiven Probenlyse verschiedenster Ausgangsmaterialien. Die Extraktion der DNA bzw. RNA basiert auf der patentierten DC-Technologie und wird über die Bindung an Magnetpar tikel realisiert. Eine speziell hierfür konzipierte Magnetfalle gewährleistet die sekundenschnelle Trennung der gebundenen Nukleinsäuren von den übrigen Zellbestandteilen.

Des Weiteren befindet sich innerhalb des Gerätes ein rapidPCR-Thermocycler, worin die nachzuweisende Sequenz auf Basis der RAH-Technologie (Rapid Amplification and Hybridization) in kürzester Zeit amplifiziert und anschließend im selben Reaktionsraum hybridisiert wird.

 


Erregernachweis neu definiert

Auf das MobiLab perfekt abgestimmte »Ready-to-Use« Kits beinhalten alle notwendigen Reagenzien und die dazugehörigen Verbrauchsmaterialien, welche für die unterschiedlichen Erregernachweise benötigt werden.Unter anderem werden Gefäße und Materialien zur Probenentnahme (z. B. Abstrichtupfer), Reagenzien für die Nukleinsäureextraktion und alle PCR-Komponenten in einer präformulierten, lagerstabilen Form geliefert. Ebenso im Lieferumfang enthalten sind neuartige Reaktionskartuschen, in denen der gesamte Amplifikations-und Detektionsablauf stattindet.

Auf Grund dieses abgeschlossenen Systems können Bedienungsfehler und Kontaminationen auf ein absolutes Minimum reduziert werden. Die finale Pathogen-Erkennung ist hochsensitiv und er folgt auf einem Lateral Flow Strip (LFS), der nicht nur einfach abzulesen ist, sondern zusätzlich eine Konjugatkontrolle zur Überprüfung der Reaktion enthält.

 


Perfekt ausgerüstet

Auf Grundlage der rapidPCR-Technologie können vollständige Erreger-Nachweise innerhalb von nur einer Stunde vollzogen werden. Folglich ist das MobiLab nicht nur einzigartig in Bezug auf seine Flexibilität, sondern auch in Hinsicht auf die Schnelligkeit, mit der die Ergebnisse vorliegen und erlaubt beim positiven Erregernachweis das Ergreifen erster Maßnahmen, bis der finale Bericht aus dem Labor vorliegt.Dies ermöglicht beispielsweise eine schnelle und zuverlässige Selbstkontrolle durch die unterschiedlichsten Anwender. Des Weiteren bietet die kinderleichte Abarbeitung der Protokolle die Möglichkeit, ohne tiefgreifende molekularbiologische Kenntnisse, unterschiedlichste Erreger-Nachweise durchzuführen – zukunftsweisend als Vor-Ort-Analyse.

 

Schnelle und sensitive Detektion von Toxinen und Pathogenen auf Chip-Basis

Das ePaTOX II ist ein vielseitiges Gerät für die hochsensitive chipbasierte Detektion von Proteinen, Toxinen, Nukleinsäuren und anderen Biomolekülen in verschiedensten Proben. Das Gerät kann sowohl im Labor betrieben werden, als auch in mobile Detektionssysteme integriert werden. Aufgrund von nutzerfreundlichen Ready-to-Use Kits und einer anwenderfreundlichen Software zur Steuerung bzw. Auswertung ist eine Benutzung des Gerätes nach einer kurzen Einweisung möglich. Die typische Dauer für eine vollständigen Nachweisführung von Nukleinsäuren bzw. Proteinen beträgt ca. 8 bzw. 20 Minuten.

 

 

 
  • Identifikation und Quantifizierung von Toxinen und Pathogenen
  • Vollautomatische, stabile elektrochemische Detektion auf Mikroarrays
  • Plug & Play Betrieb unter Verwendung von Einweg-Chipsticks
  • Anwenderfreundliche Bedienung und Datenauswertung mit Alarmfunktion
  • Robustes Gehäuse für mobile NBC-Detektionsysteme, z. B. in Einsatzfahrzeugen für den Katastrophenschutz oder für stationäre Überwachungssysteme in öffentlichen Einrichtungen
  • Eigene Herstellung von monoklonalen Antikörpern für die Erfassung (BoNT-A, -B, -F, SEB, Rizin) und Detektion (BoNT-F, SEB und Rizin)
  •  Einfaches Handling der Proben
  • Kurze Messzeiten (ca. 20 min für Toxine / Proteine; ca. 10 min für DNA/RNA)
  • Nachweisgrenze ca. 0,5 ng/ml

 

 

Nachweisprinzip

Der chipbasierte Nachweis im ePaTOX II beruht auf einer elektrochemischen Reaktion. Dazu werden Chips mit feinsten Elektrodenstrukturen im Nanometerbereich genutzt, welche mit modernster Silizium-Halbleitertechnologie hergestellt werden. Auf einem solchen Biochip sind 16 Messpositionen vorhanden, die in Abhängigkeit der Anwendung mit verschiedenen Fängermolekülen bestückt werden. Je nach Beladung des Biochips können somit mehrere Toxine oder Pathogene parallel auf einem Chip detektiert werden. Für den Nachweis wird die zu untersuchende Probe automatisch über den Chip gepumpt. Dabei können die in der Probe enthaltenen Zielmoleküle an ihre jeweils komplementären auf der Chipoberfläche immobilisierten Fängermoleküle (z. B. Antikörper, Oligonukleotide) binden.

Anschließend erfolgt eine Markierung mit einen Enzym. Das so auf dem Chip fixierte Enzym setzt anschließend ein Substrat um, welches in einer elektrochemischen Reaktion nachgewiesen wird. Mit Hilfe der Elektrodenstrukturen auf dem Chip ist es möglich ein elektrisches Signal zu messen, das direkt proportional zur Konzentration der Ziel-moleküle in der Probe ist. Aufgrund dieses elektrochemischen Detektionsprinzips ist eine hochempfindliche Auswertung möglich und das Nachweissystem ist unempfindlich gegen Trübung und andere optische Interferenzen.

 

Klar strukturiert und intuitiv

Das Handling des ePaTOX II ist besonders anwenderfreundlich. Eine einfach zu bedienende Software steuert den Analysenprozess vollautomatisch, gibt dem Nutzer notwendige Handlungsanweisungen und wertet die Messergebnisse aus. Außerdem werden wichtige Hinweise für eine fehlerfreie Routine angezeigt. Die Vorbereitung der Protein-/ Toxinproben erfolgt durch eine einfache Spritzenfiltration. Zusätzlich sind entsprechende Ready-to-Use Kits verfügbar.

Das ePaTOX II ist optimal für den Einbau in mobile ABC-Systeme, den Einsatz in Überwachungsstationen in öffentlichen Einrichtungen wie Flughäfen, Häfen und Untergrundbahnen oder Laboren geeignet. Das System bietet einen umfangreichen gruppenspezifischen Nachweis für Toxine bzw. Pathogene. Darin enthalten sind Rizin, Staphylococcus enterotoxin B und Botulinum Toxin A, B, E. Als Pathogene können Bacillus anthracis, Yersinia pestis, Francisella tularensis und Orthopox Virus nach entsprechender DNA-Extraktion und PCR nachgewiesen werden. Eine Besonderheit des Systems ist die hohe Toleranz gegen unterschiedliche Probenmatrizen (d. h. Wasser, Milch, Stärke, Mehl, Saft, Erde, Aerosole etc.)

 

Arraybasiertes Testformat

Das grundlegende Messprinzip eines arraybasierten, elektrischen Biochips beruht auf der simultanen Analyse mehrerer Elektrodenpositionen. Für eine Detektion müssen die Zielmoleküle an die auf dem Chip immobilisierten spezifischen Fängermoleküle binden. Jede der 16 Messpositionen ist dafür mit entsprechenden Fänger-Oligonukleotiden bzw. –Antikörpern modifiziert. Dadurch ist es möglich in einer Probe parallel mehrere Biomoleküle nachzuweisen. Da verschiedenste Fängermoleküle auf dem Chip immobilisiert werden können, sind eine Vielzahl von Festphasen-gebundenen Nachweissystemen, beispielsweise ELISA-Formaten („Enzyme-Linked Immunosorbent-Assay“) auf den Biochip übertragbar.

 

Target- und Detektionsgrenzen:

ePaTOX Toxin Kit I

  • Botulinumtoxin A: 2 ng/ml (30 ng/ml komplex)
  • Botulinumtoxin B: 2 ng/ml (20 ng/ml komplex)
  • Botulinumtoxin E: 5 ng/ml (50 ng/ml komplex)
  • SEB: 0,5 ng/ml
  • Rizin: 2 ng/ml

 

ePaTOX Pathogen DNA Kit I

  • Bacillus anthracis
  • Yersinia pestis
  • Francisella tularensis
  • Orthopox Virus
  • Detektionsgrenze: 10 –100 DNA Kopien im Ausgangsmaterial