Wprowadzenie

Maciej
Drukuj

Gwałtowny rozwój szeroko pojętej biotechnologii w ostatnich dwóch dekadach dostarczył szeregu narzędzi do prowadzenia badań nad próbkami biologicznymi i jednocześnie spowodował konieczność wykonywania oznaczeń dla wielu setek, tysięcy a w niektórych przypadkach nawet setek tysięcy próbek.

Badania prowadzone przez firmy biotechnologiczne i farmaceutyczne pracujące zgodnie z zasadami dobrej praktyki laboratoryjnej (GLP) i dobrej praktyki wytwarzania (GMP) wymuszają pełną dokumentację dotyczącą próbek, sposobu ich przechowywania oraz śledzenia wyników otrzymanych z danej próbki. Podobne wymagania dotyczą również innych laboratoriów prowadzących badania nad próbkami biologicznymi w tym przede wszystkim laboratoria zajmujące się identyfikacją genetyczną dla potrzeb operacyjnych Policji oraz potrzeb dowodowych wymiaru sprawiedliwości.

Również powstające biobanki napotykają na podobne problemy a w tym przypadku problem jest o tyle bardziej istotny, że ich działanie polega na sprawnym zarządzania i udostępnianiu znaczących ilości próbek swoim kontrahentom. Próbkami wykorzystywanymi przez powyższe laboratoria i instytucje są płyny biologiczne takie jak krew obwodowa, surowica, osocze, mocz oraz wycinki tkanek z jednej strony oraz izobaty kwasów nukleinowych i białek a rzadziej innych biopolimerów z drugiej strony. Przechowywane są również substancje chemiczne będące najczęściej potencjalnymi substancjami aktywnymi testowanymi pod kątem poszukiwań najlepszej składnika aktywnego nowego leku.

Próbki biologiczne ze względu na swoją nietrwałość wymagają specjalnych warunków przechowywania najczęściej w temperaturze niższej niż temperatura otoczenia a często są to temperatury ujemne dochodzące do temperatury ciekłego azotu. Te specyficzne warunki znacząco ograniczają ilość dostępnych opakowań wykorzystywanych do przechowywania próbek a specyficzne warunki przechowywania wymuszają stosowanie kosztownych urządzeń będących repozytorami próbek. Dodatkowo pojawia się problem wielkości próbki gdzie nierzadko są to mikrolity lub mikrogramy substancji co wymusza stosowanie specjalnych pojemników na ich przechowywanie. Poza tym przechowywane próbki są często unikalne i dla bezpieczeństwa warto stworzyć replikę przechowywanej próbki. Takie działania zwiększają ilość przechowywanych próbek co najmniej dwukrotnie co zdecydowanie podnosi koszta ich przechowywania.

Kolejnym problemem jest oznakowanie opakowania zawierającego próbkę biologiczną w świetle miejsca jej doponowania, łatwości identyfikacji po pobraniu z depozytu oraz zarządzania tysiącami i większą ilością próbek w repozytorium.

Wydaje się że najlepszym materiałem z którego można wyprodukować opakowania do przechowywania próbek biologicznych jest polipropylen. Polimer ten może być przechowywany w temperaturze ciekłego azotu (-196oC) jak również może podlegać sterylizacji promieniowaniem gamma jak również w procesie autoklawowania w temperaturze 121oC. Powszechnie stosowane probówki typu eppendorf wykonane są właśnie z tego materiału i bardzo dobrze sprawdzają się w praktyce prawie każdego laboratorium. Nie mniej klasyczna probówka eppendorfa ze zintegrowanym wieczkiem nie najlepiej sprawdza się jako opakowanie do przechowywania próbek biologicznych zwłaszcza w niskich temperaturach. Powszechnie znane problemy to mała elastyczność zamknięcie i częste pękanie zespolenia probówki z wieczkiem, konikalny kształt probówki ogranicza pole opisu a zamknięcie często otwiera się przy szybkim zamrażaniu co może prowadzić do kontaminacji lub utraty próbek. Dlatego też producenci plastikowej galanterii laboratoryjnej wiele lat temu wprowadzili na rynek specjalne dedykowane tzw. krioampułki, które mają postać walca co zwiększa wielkość pola opisu a dodatkowo to pole jest wykonywane w taki sposób aby było łatwo nań nanosić opisy. W przypadku tych opakowań zamknięcie jest w postaci nakrętki z gwintem zewnętrznym lub wewnętrznym co w praktyce uniemożliwia oddzielenie się zamknięcia od korpusu opakowania do przechowywania próbki. Nakrętka może być wyposażona w pierścień silikonowy, który pełni rolę dodatkowego uszczelnienia. Jednak wśród użytkowników zdania są podzielone co do stosowania próbówek z pierścieniem i wielu dopatruje się w nim możliwości kontaminacji próbek. Dlatego też spora grupa osób pracujących w laboratoriach preferuje krioampułki bez dodatkowego pierścienia uszczelniającego.

W świetle opisanych rozwiązań mogłoby się wydawać, że problem został rozwiązany i dysponujemy bardzo dobrymi rozwiązaniami ale nic bardziej mylnego.

W powyższym cyklu artykułów pragniemy pokazać Państwu naszym zdaniem najoptymalniejsze wykorzystanie zdobyczy techniki do bankowania próbek biologicznych.