RNase: Vergleiche dich mit Schnee an einem Wintertag

Reproduzierbarkeit, Nachhaltigkeit und Ressourcen stehen derzeit ganz oben auf der Agenda und sind für Laborwissenschaftler wichtiger denn je. Könnte es jetzt einige Lösungen für diese Bedenken für diejenigen geben, die mit RNA arbeiten?

Unter Verwendung zahlreicher Sätze von 96-Well-Platten, die an verschiedenen Orten platziert und über den Verlauf eines Tages belassen wurden, beobachtete das Team, dass einige Vertiefungen völlig frei von RNase-Kontamination waren, während andere komplett kontaminiert waren. Sie kamen zu dem Schluss, dass die Kontamination völlig sporadisch und ohne Abhängigkeit auftrat.

"Wir haben erwartet, dass es wie die Ansammlung von Schnee an einem Wintertag sein würde - stetig und konstant. Aber stattdessen kann es plötzlich, unerwartet und katastrophal sein. Es ist nicht leicht zu definieren. Man kann eine Stunde lang keine Kontamination haben, wenn man die Geräte draußen stehen lässt, oder sie können in dem Moment kontaminiert sein, in dem man eine sterile Verpackung öffnet", erklärt Theresa Thompson, eine Anwendungswissenschaftlerin bei Phoseon Technology.

Daraus lässt sich leicht schließen, wie eine RNase-Kontamination zu erhöhtem Abfall, Zeitverlust und Reproduzierbarkeitsproblemen führen würde. Alle drei dieser Probleme sind unglaublich aktuelle Themen, wenn man Gesellschaft, Politik und Nachhaltigkeit betrachtet.

Arbeiten mit Tris-Puffern

In jedem Weg der RNA-Forschung; wenn es irgendeine Degradation der Probe gibt, können die Ergebnisse inkonsistent, ungenau und schwer zu bekommen sein. Obwohl RNase unglaublich resistent gegen Inaktivierung ist, umfassen die üblichen Wege der RNase-Dekontamination die Behandlung mit DEPC über Nacht und das Autoklavieren, was unglaublich zeitaufwendig ist.

Viele Experimente werden in Tris-Puffern durchgeführt. Diese Puffer können nicht den gleichen Dekontaminationsmethoden unterzogen werden, da DEPC die Aminogruppen des Tris angreift, seine Pufferkapazität einschränkt und sich dabei selbst zerstört, so dass es keine kontaminierende RNase mehr inaktivieren kann.

Phoseon Technology entdeckte, dass eine UV-Wellenlänge von 280 nm auf RNase A abzielen kann, wodurch diese irreversibel inaktiviert wird, ohne dass der pH-Wert oder die Pufferkapazität der Tris-Puffer beeinflusst wird. Phoseon hat dies seitdem in seine eigene neuartige Technologieplattform KeyPro™ integriert, die aus hochintensiven LED-basierten Lichtern besteht, die Intensitäten erreichen können, die mit anderen Lichtquellen nicht erreicht wurden.

Unmittelbar vor der Durchführung eines Experiments wird die Plattform eingeschaltet, und in weniger als 5 Minuten sind alle Geräte, einschließlich Tris-Puffer, vollständig von RNase dekontaminiert. Die Art und Weise, wie diese Plattform den Forschern zugute kommen kann, lässt sich in ein viel größeres Bild der wichtigsten Probleme für Wissenschaftler in der heutigen Zeit einordnen.

Reproduzierbarkeit

Die Reproduzierbarkeitskrise ist eine aktuelle und andauernde Krise in den Biowissenschaften, bei der viele experimentelle Methoden nicht reproduzierbar sind. Die Reproduzierbarkeit von Experimenten ist ein wesentlicher Bestandteil der wissenschaftlichen Methode, da nachfolgende Forschungen und Hypothesen auf der berechtigten, aber falschen Annahme beruhen, dass diese nicht reproduzierbaren Forschungsergebnisse reproduziert werden können.

Wie wir jetzt wissen, ist die RNase-Kontamination zufällig. Während einige Wells in einer 96-Well-Platte völlig RNase-frei sein könnten, könnten einige auch völlig kontaminiert sein.

"Die Plattform unterscheidet sich von einem Autoklaven - es ist ein Festkörper-Beleuchtungssystem mit Kalibrierung, um sicherzustellen, dass immer die gleiche Lichtmenge geliefert wird. Selbst wenn die Dioden selbst altern und eine einzelne Diode weniger Leistung hat, gleicht das System dies bei jedem Durchlauf aus. Das gleiche Protokoll, das Sie heute ausführen, wird Ihnen auch in 5 Jahren noch die gleiche Leistung liefern", kommentiert Jay Pasquantonio, Senior Product Manager bei Phoseon Technology.

Das Licht sorgt für die gleiche Dekontamination in allen 96 Vertiefungen der Platte, so dass man sich keine Sorgen über unterschiedliche Ergebnisse aufgrund der Anwesenheit von RNase in bestimmten Vertiefungen machen muss. Das öffentliche Misstrauen gegenüber Wissenschaftlern ist auf einem Allzeithoch, da die Reproduzierbarkeitskrise Theorien entkräftet und Fake News weit verbreitet sind. Daher ist jede Zusicherung der Reproduzierbarkeit ein Trost.

Ressourcen

Die Finanzierung der wissenschaftlichen Forschung bereitet derzeit vielen Schulen, Hochschulen und Universitäten Sorgen. Ein instabiles politisches Umfeld hat zu Kostensenkungen und sorgfältigerer Mittelplanung geführt. Der Kauf von RNase-freien Tris-Puffern ist teuer, außerdem potenziell verschwenderisch und nicht nachhaltig.

Auch die Ressource Zeit wird immer knapper. Da die Menschen mehr Stunden arbeiten, um Ergebnisse zu erzielen, ist Zeit wirklich von entscheidender Bedeutung. KeyPro benötigt weniger als 5 Minuten, um Tris-Puffer von RNase zu dekontaminieren und für die Verwendung vorzubereiten. Das Experiment kann sofort danach durchgeführt werden. Das spart enorm viel Zeit im Vergleich zu den traditionellen Methoden der Dekontamination.

Eine Demonstration der Zeit, die mit KeyPro im Vergleich zu herkömmlichen Kontaminationsmethoden eingespart werden kann.

Außerdem muss das Experiment abgebrochen und der Dekontaminationsprozess erneut durchgeführt werden, sobald eine RNase-Kontamination auftritt, was bedeutet, dass die Forscher unnötig viel Zeit verlieren können.

Nachhaltigkeit

Die Verwendung des KeyPro-Systems hat nicht nur das Potenzial, Einweg-Kunststoffabfälle zu begrenzen, sondern kann auch die Mengen an Reagenzien-, Puffer- und Produktabfällen begrenzen, die ebenfalls recht kostspielig sein können. Wenn Puffer unmittelbar vor der Verwendung dekontaminiert werden, werden kleine Volumina entnommen und sofort verwendet, daher können die Abfallmengen niedrig gehalten werden, da keine potenziell kontaminierten Lösungen entsorgt werden müssen und kein unnötiger Überschuss entsteht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der KeyPro Probleme löst, die den Wissenschaftlern am Herzen liegen und die das Leben ein wenig einfacher machen. Sei es, dass man bei der Dekontamination Zeit spart, die man besser mit der Familie oder mit Freunden verbringen kann, dass man Geld spart, das man besser für andere wichtige Ressourcen ausgeben kann, oder dass man die Menge an Abfall, die bei der eigenen Forschung anfällt, begrenzt und so zu einer nachhaltigeren Zukunft beiträgt.

Tags: UV-LED für Life Sciences
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