Wohlschmeckende Bestandteile von Nahrungsmitteln, beispielsweise Fette, Stärkeprodukte oder Polyphenole in der Schokolade, bergen in der Lebensmitteltestung die Tücke des Matrixeffektes. Werden z. B. Polyphenole oder sekundäre Pflanzenstoffe nicht bereits während der DNS-/RNS-Extraktion eliminiert, klappt es nur schlecht oder gar nicht mit der PCR, einer gängigen Schnellmethode auch in der Qualitätskontrolle von Lebensmitteln. Optimierte, oftmals speziell auf das Lebensmittel abgestimmte Extraktionsmethoden helfen hier, diese inhibitorischen Komponenten zu beseitigen. Je schwieriger die Lebensmittelmatrix, desto wichtiger ist es, die richtige Extraktionsmethode zu verwenden, damit hochreine Nukleinsäure gewonnen wird, die dann direkt in der PCR eingesetzt werden kann.

Im Alltag moderner Dienstleistungs- und Testlabore werden die Anforderungen ständig höher. Stetig ist das Laborpersonal mit steigendem Probendurchsatz konfrontiert, immer mehr Tests müssen in immer kürzerer Zeit mit Perfektion durchgeführt werden, damit Kunden weiterhin aussagekräftige, fundierte Ergebnisse erhalten, die höchsten Standards entsprechen. Welche Möglichkeiten hat ein Labor, den steigenden Anforderungen gerecht zu werden, abgesehen von gut ausgebildetem und gut organisiertem Personal? Eine Lösung ist die Automation von Routineprozessen. Sie bietet hohes Potenzial in der Optimierung des Zeitmanagements und erhöht zusätzlich die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Rein zeitlich betrachtet, rechnet sich die Automation der Nukleinsäure-Extraktion bereits ab einer Anzahl von ca. 30 Proben pro Tag.

Methoden zur Aufreinigung

Eine Standardmethode für die Extraktion qualitativ hochwertiger Nukleinsäuren stellt die Säulenaufreinigung dar. Bei dieser Methode sind Silika-Membranen in die Extraktionsgefäße integriert, über die potentiell inhibitorische Probenbestandteile gezielt herausgefiltert werden können. Da die Methode viele Arbeits- und Zentrifugationsschritte erfordert, ist sie jedoch für den Hochdurchsatz im Labor nicht geeignet. Eine deutliche Erleichterung im Laboralltag ist die Aufreinigung von Nukleinsäuren mit magnetischen Beads: Durch die reversible Bindung der Nukleinsäure an die Magnetpartikel können inhibitorische Komponenten der Probe Schritt für Schritt automatisiert durch den Transfer der Beads mit der gebundenen DNS/RNS in mehrere Waschpuffer herausgewaschen werden. Die Elution der sauberen Nukleinsäure erfolgt in reinem Wasser.

Für die säulenbasierte Extraktion von 32 Pflanzenmaterial-Proben zur nachfolgenden Analyse des GVO-Gehalts benötigt die routinierte Laborfachkraft durchschnittlich 115 Minuten (foodproof® Sample Preparation Kit III; Biotecon Diagnostics). Wird die gleiche Probenmenge mit magnetischen Beads (foodproof® Magnetic Preparation Kit III; Biotecon Diagnostics) auf dem Roboter „RoboPrep 32“ (Bilder) extrahiert, werden nur 95 Minuten benötigt.