DE102007010843B3 - Verfahren und Vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Bereitstellen von suspendierten Zellen (10) für die Durchführung von biologischen Assays umfasst die Schritte: a) Bereitstellen einer gefrorenen Zellsuspension, b) Kontaktieren der gefrorenen Zellsuspension mit einem Auftaupuffer (12), und c) Inkubieren der Lösung aus Schritt b) bei Raumtemperatur, um die Zellsuspension aufzutauen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen, mit denen vereinzelte biologische Zellen bereitgestellt werden, die in biologische Assays eingesetzt werden sollen, bei denen hohe Anforderungen an die Membranqualität bestehen.
  • Für viele Anwendungen in der Zellbiologie, Medizin und allgemein in der Biotechnologie sowie für die eingangs erwähnten biologische Assays ist es erforderlich, lebende biologische Zellen, insbesondere Mikroorganismen, eukaryotische Zellen und/oder Zelllinie nach deren Gewinnung oder Erzeugung über lange Zeiträume zu lagern, um sie transportieren und/oder zu einem späteren Zeitpunkt verwenden zu können. Während dieser Lagerung sollen die metabolischen Funktionen in der Zelle abgestoppt sein, um die Zelle nach der Lagerung möglichst unverändert vorzufinden und sozusagen so verwenden zu können wie vor der Einlagerung.
  • Es ist seit langem bekannt, dass zu diesen Zwecken biologische Zellen eingefroren und nach entsprechender Lagerung wieder aufgetaut werden können. Bei tiefsten Temperaturen von bis zu bspw. –196°C können die eingefrorenen Zellen dabei viele Wochen, Monate oder Jahre gelagert werden.
  • Um eine hohe Überlebensrate der eingefrorenen Zellen zu gewährleisten, sind dabei besondere Anforderungen an das Lagermedium für die Cryo-Konservierung sowie das Einfrier- und Auftauverfahren zu stellen. In dem Lagermedium muss bspw. ein sog. Cryoprotektans, ein cryo protective agent (CPA) wie z. B. Dimethlysulfoxid (DMSO), vorhanden sein, um die Bildung von Eiskristallen zu verhindern, die die Zellmembran beschädigen können. Neben der Eiskristallbildung stellt Osmolaritätsstress ein weiteres Problem bei der Cryo-Konservierung dar, denn durch teilaufgetautes bzw. -eingefrorenes Lagermedium kann es zu lokal erhöhter Salz- und/oder CPA-Konzentration sowie zu einem Auswaschen des CPA aus den Zellen kommen. Ferner ist zu beachten, dass das CPA toxisch sein kann. DMSO z. B. ist nur bei geringer Konzentration und niedrigen Temperaturen nicht toxisch.
  • Ein früher Überblick über Verfahren zum Einfrieren von lebenden Zellen und damit einhergehende Probleme findet sich in P. Mazur (1984), Freezing of Living Cells: mechanisms and implications, Am. J. Physiol. 247, Seiten 125 bis 142. Ge eignete CPAs finden sich bspw. in K. G. Brockband (1995), Principles of Autologous, Allogenic and Cryopreserved Venous Transplantation, Chapter 10, Tabelle 10.1. Der Inhalt dieser Veröffentlichungen ist durch Bezugnahme ausdrücklich Bestandteil dieser Anmeldung.
  • In der US 5,700,632 von Critser ist ein Verfahren beschrieben, bei dem unter Verwendung jeweils nach bestimmten Formeln zu berechnender Temperaturprofile biologische Zellen eingefroren und wieder aufgetaut werden, wobei das CPA mit Hilfe eines isotonischen Zellkulturmediums und unter Verwendugn einer speziellen porösen Membran aus der aufgetauten Zellsuspension herausgewaschen wird.
  • Die WO 2007/009285 A1 beschreibt ein Verfahren zum Cryokonservieren von in-vitro kultivierten Zellen, bei dem in Cryo-Röhrchen Proben von je 2 × 10E6 Zellen von unterschiedlichen Zelllinien in 1 ml eines speziellen Lagermediums aufgenommen und mit einer kontrollierten Einfrierrate von 0,5 bis 5°C/min von Raumtemperatur auf –80°C eingefroren und dann in flüssigem Stickstoff gelagert werden. Die Zellen werden wieder aufgetaut, indem die eingefrorenen Proben zunächst für 3 min in einem Wasserbad von 37°C verflüssigt und dann in ein steriles Röhrchen mit 10 ml an frischem Medium transferiert werden. Nach 5 min Zentrifugieren bei 350 g wird der Überstand entfernt und das Zellpellet in 3 ml an frischem Medium resuspendiert.
  • Die WO 01/78504 A2 beschreibt ein zweistufiges Verfahren zum Auftauen von cryo-konservierten Zellen, bei dem die gefrore nen Zellen in ihrem Cryo-Röhrchen zunächst in einem Luftbad von unter 30°C auf eine Zwischentemperatur von wenigstens –30°C erwärmt und dann in einem Wasserbad von wenigsten 32°C weiter erwärmt werden.
  • Die US 2003/0039952 A1 beschreibt drei verschiedene Verfahren zum Auftauen von gefrorenen Zellsuspensionen. Dabei wird zu 25 ml Zellsuspension ein Volumen von 25 ml Auftaupuffer hinzugegeben, woraufhin die Zellen aufgetaut und in Wachstumsmedium über Nacht bei bspw. 25°C inkubiert werden. Danach werden die Zellen expandiert und weiterverwertet.
  • Bei diesen bekannten Verfahren ist insbesondere von Nachteil, dass sie kompliziert, teuer und zeitaufwändig sind, wobei die aufgetauten Zellen häufig vor ihrer eigentlichen Verwendung noch in einem Zelllabor weiter kultiviert werden müssen.
  • Ferner weisen die bekannten Verfahren meist mehrere weitere Nachteile auf, denn sie lösen die oben erwähnten, beim Einfrieren und/oder Auftauen entstehenden Probleme häufig nur unvollkommen oder gar nicht. So kommt es zu intrazellulärer Kristalleisbildung durch Umkristallisation, zu Osmolaritätsstress durch teilaufgetaute Medien mit einhergehender erhöhter Salzkonzentration, zu Osmolaritätsstress durch das Auswaschen des CPA aus den Zellen, und zu toxischen Wirkungen des CPA im aufgetauten Zustand. Dies führt zu einer häufig nicht zufriedenstellenden Überlebensrate der eingefrorenen Zellen, was bei den hohen Kosten für die Bereitstellung vieler Zellen und Zelllinien wirtschaftlich von Nachteil ist.
  • Für die eingangs erwähnten Anwendungszwecke ist neben der Viabilität der aufgetauten Zellen insbesondere auch die Qualität der Zellmembran der aufgetauten Zellen entscheidend.
  • Die bei den bekannten Verfahren erzielbaren Membranqualitäten sind allgemein für solche Assays ausreichend, in denen adhärente Zellen oder solche Zellen verwendet werden, die durch Aussäen von aufgetauten suspendierten Zellen in einem Zellkulturgefäß erzeugt werden. Für Assays mit geringen Anforderungen an die Membranqualität wie Flux-Assay oder Fluoreszenz-Assay reichen die bekannten Auftauverfahren auch bei Verwendung von suspendierten Zellen aus.
  • Bei den eingangs erwähnten Anwendungsbereichen, in denen suspendierte Einzel-Zellen eingesetzt werden, sind an die Membranqualität jedoch hohe Anforderungen zu stellen. Hierbei handelt es sich z. B. um automatisiertes und manuelles Patch-Clamping, wie es bspw. beschrieben ist in EP 1 218 736 A , EP 0 938 674 A oder EP 1 311 655 A . Die Qualität der Zellmembranen der mit der Patch-Clamp Technik kontaktierten Zellen ist entscheidend dafür, dass ein Gigaseal realisiert und über hinreichend lange Zeit erhalten werden kann.
  • Weitere Anwendungsgebiete mit hohen Anforderungen an die Membranqualität sind Durchflusszytometrie und spannungssensitive Membranfarbstoffe.
  • Suspendierte Zellen für diese Zwecke werden bisher mittels kontinuierlicher Zellkultur bereitgestellt, nur so kann mit den bekannten Verfahren die erforderliche Membranqualität zuverlässig gewährleistet werden. Dies erfordert jedoch ein Zelllabor mit teurer Ausstattung sowie entsprechendes Know How.
  • Schließlich ist es erforderlich, die aufgetauten Zellen über einen gewissen Zeitraum in Einzelzell-Suspension bereitzuhalten, damit sie in die Assays eingesetzt werden können.
  • Die suspendierten Zellen werden dazu im Stand der Technik entweder in ungerührten oder in gerührten Gefäßen gehalten, was jeweils mit spezifischen Nachteilen verbunden ist.
  • Die gerührten Gefäßen sind wegen der verwendeten Magnetrühr-Vorrichtungen nicht dazu geeignet, aufgetaute Zellen in den kleinen Volumina-Bereichen mit hoher Vitalität und Membranqualität in Einzelzell-Suspension zu halten, die für die durchzuführenden biologischen Assays sinnvoll sind. Bei Volumen kleiner 20 ml muss der Magnetrührer nämlich auf Grund der laminaren Strömungsverhältnisse mit hohen Umdrehungsraten betrieben werden muss, was wiederum zu häufigem zellschädlichen Kontakt zwischen Magnetrührer und Zellen führt.
  • Aber auch ungerührte Gefäße sind nicht geeignet, weil die Einzelzellen an den Gefäßwänden adhärieren, sich absetzen und durch das sich bildende saure Milieu geschädigt werden.
  • Sowohl bei magnetgerührten als auch bei ungerührten Gefäßen kommt es ferner zu Adhärenz zwischen den Zellen, so dass unerwünschte Zellhaufen entstehen.
  • Um biologische Zellen für Assays mit hoher Anforderung an die Membranqualität vielfältig einsetzen zu können, wäre es daher wünschenswert, wenn die Zellen nach cryo-konservierter Lagerung und Transport auf einfache und membranschonende Weise aufgetaut und für einen gewissen Zeitraum in Einzelzell-Suspension bereitgehalten werden könnten.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen anzugeben, mit denen auf preiswert und technisch einfache Weise in kleinen Volumina biologische Zellen in Einzelzell-Suspension und mit hoher Membranqualität bereitgestellt und für mehrere Stunden verfügbar gehalten werden können.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren, bei dem in einem Lagermedium mit zumindest einem CPA eine cryo-konservierte Suspension von Zellen bereitgestellt werden, die zum Auftauen unmittelbar mit einem Volumenüberschuss an Auftaupuffer in Kontakt gebracht wird, der sich etwa auf Raumtemperatur befindet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen von suspendierten Zellen für die Durchführung von biologischen Assays weist die folgenden Schritte auf:
    • a) Bereitstellen einer gefrorenen Zellsuspension,
    • b) direktes Kontaktieren der gefrorenen Zellsuspension mit einem Volumenüberschuss an Auftaupuffer (12), und
    • c) Inkubieren der Lösung aus Schritt b) bei Raumtemperatur, um die Zellsuspension aufzutauen.
  • Weitere Merkmale des neuen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 17 weitergebildet.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Mit dem neuen Verfahren lässt sich überraschender Weise schnell, einfach und preiswert aus einer gefrorenen Zellsuspension unter Vermeidung der oben diskutierten Nachteile und Probleme eine hochqualitative Einzelzell-Suspension herstellen, ohne dass der Aufwand einer kontinuierlichen Zellkultur erforderlich ist.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren, um in einem Lagergefäß in Einzelzell-Suspension befindliche Zellen in einer Vorrichtung zwischenzulagern, bei dem auf die Lösung in dem Lagergefäß die Einzelzell-Suspension erhaltende Maßnahmen ausgeübt werden, wie sie in dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
  • Dieses Verfahren wird vorzugsweise zusammen mit dem neuen Verfahren zum Auftauen von Zellen verwendet, kann aber auch mit nach einem anderen Verfahren aufgetauten oder frisch hergestellten, also nicht zuvor cryo-konservierten Zellen durchgeführt werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Durchführung von biologischen Assays an biologischen Zellen, bei dem die Zellen nach dem neuen Verfahren bereitgestellt oder zwischengelagert werden.
  • Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung, um in einem Lagergefäß in Einzelzell-Suspension befindliche Zellen zwischenzulagern, die Mittel aufweist, um auf die Lösung in dem Lagergefäß die Einzelzell-Suspension erhaltende Maßnahmen auszuüben, und vorzugsweise dazu eingerichtet ist, in dem neuen Verfahren eingesetzt zu werden, sowie die Verwendung der Vorrichtung in dem neuen Verfahren.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Transportgefäß mit gefrorenen Zellen, das dazu eingerichtet ist, in dem neuen Verfahren eingesetzt zu werden, sowie die Verwendung des Transportgefäßes in dem neuen Verfahren.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
  • 1 einen Auftauvorgang, bei dem ein Pellet mit gefrorenen Zellen in ein Auftaugefäß mit Auftaupuffer eingetaucht wird;
  • 2 einen Auftauvorgang, bei dem ein Transportgefäß mit gefrorenen Zellen an einem Deckel eines Auftaugefäßes befestigt ist und durch Kippen mit Auftaupuffer kontaktiert wird;
  • 3 einen Auftauvorgang, bei dem ein Transportgefäß mit gefrorenen Zellen frei beweglich in ein Auftaugefäß mit Auftaupuffer eingetaucht wird;
  • 4 in prinzipieller Darstellung eine Vorrichtung, in der Zellen in Einzelzell-Suspension gehalten werden;
  • 5 in prinzipieller Darstellung ein Lagergefäß mit Deckel zur Verwendung in der Vorrichtung aus 4; und
  • 6 zwei Messkurven, die in der oberen Darstellung den Verlauf der nach der trypan blue Methode bestimmten Vitalität von nach dem neuen Verfahren aufgetauten und zwischengelagerten CHO-K1 Zellen, und in der unteren Darstellung den Verlauf des Prozentsatzes an zusammengelagerten, nach dem neuen Verfahren aufgetauten und zwischengelagerten CHO-K1 Zellen über der Zeit zeigen.
  • Ausgangspunkt für das neue Verfahren sind biologische Zellen, bspw. stabil transfizierte CHO-K1 Zellen, die den humanen ERG (hERG) Innenkanal exprimieren. Die Zellen liegen in einem Lagerpuffer mit einem geeigneten CPA wie DMSO als Zellsuspension vor. Die Zellsuspension wird dann in Proben von bspw. 0,5 ml mit je 10 × 10E6 Zellen aufgeteilt und in geeignete Transportgefäße gegeben.
  • Diese Proben werden mit dem jeweiligen Transportgefäß dann nach einem im Stand der Technik bekannten Verfahren, wie es bspw. in den eingangs zitierten Dokumenten beschrieben ist, eingefroren und bei tiefer Temperatur, bspw. bei –80°C oder –196°C gelagert. In diesem Zustand können die Proben für längere Zeiträume gelagert und in geeigneten Umgefäßen auch über große Strecken transportiert werden.
  • An ihrem Bestimmungs- oder Einsatzort werden die Proben dann erfindungsgemäß in noch zu beschreibender Weise in einem Schritt aufgetaut und danach für einen Zeitraum von bis zu mehreren Stunden in Einzelzell-Suspension vorrätig gehalten. Während dieser Zeit werden die Proben nacheinander oder zu mehreren parallel unmittelbar in biologische Assays eingesetzt, wie sie bspw. in den eingangs erwähnten Druckschriften EP 1 218 736 A , EP 0 938 674 A oder EP 1 311 655 A beschrieben sind. Mit den Zellen kann dabei bspw. unter Verwendung der Patch-Clamp Technik Pharma-Screening durchgeführt werden.
  • Zum Auftauen werden die gefrorenen Zellsuspension-Proben erfindungsgemäß in einem Auftaugefäß direkt mit einem 10 ml Volumen an Auftaupuffer in Kontakt gebracht, der bis auf das CPA dem Lagerpuffer entsprechen kann.
  • Dazu werden die Pellets von gefrorenen Zellen 10 in einem ersten Ausführungsbeispiel aus dem Transportgefäß entnommen und unmittelbar in den in dem Auftaugefäß 11 vorliegenden Auftaupuffer 12 eingetaucht, wie dies in 1 gezeigt ist.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel ist ein offenes Transportgefäß 14 innen an einem Deckel 15 für das Auftaugefäß 11 angeordnet ist, der auf das Auftaugefäß 11 aufgesetzt wird, das dann verkippt wird, um den Auftaupuffer 12 in Kontakt mit dem Zellen 10 zu bringen, wie dies in 2 gezeigt ist.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das offene Transportgefäß 14 frei beweglich in den Auftaupuffer 12 eingetaucht, wie dies in 3 gezeigt ist.
  • Der Auftaupuffer 12 und das Auftaugefäß 11 befinden sich etwa auf Raumtemperatur. Das Auftaugefäß 11 wird dann auf Raumtemperatur gehalten und – wie durch den Pfeil A angedeutet – manuell oder mechanisch vorsichtig geschüttelt. Nach etwa 3 min Inkubation bei Raumtemperatur ist die gefrorene Zellsuspension aufgetaut.
  • Durch diesen direkten Kontakt mit dem Auftaupuffer bei Raumtemperatur wird die eingefrorene Zellsuspension in einem einzigen Schritt membranschonend aufgetaut, was zu der für manuelles oder automatisiertes Patch-Clamping gewünschten Membranqualität führt.
  • Zum einen wird die eingefrorene Zellsuspension rasch und homogen aufgetaut ohne starken Erschütterungen ausgesetzt zu sein. Dies verhindert intrazelluläre Kristalleisbildung durch Umkristallisation sowie Osmolaritätsstress durch teilaufgetaute Medien mit erhöhter Salzkonzentration.
  • Zum anderen wird das CPA bei Raumtemperatur, also niedrigerer Temperatur als im Stand der Technik, langsam ausgewaschen, was Osmolaritätsstress beim Auswaschen des CPA verhindert. Schließlich erfolgt sehr schnell eine starke Verdünnung – im vorliegenden Beispiel von 1:20 – bei Raumtemperatur, was zu einem schnellen Auswaschen des CPA aus den Zellen führt, so dass wegen der sich einstellenden geringen Konzentration des CPA – hier DMSO – und der geringen Temperatur die Toxizität des CPA vernachlässigbar ist.
  • Die aufgetaute Zellsuspension wird dann für 4 min bei 100 g abzentrifugiert, der Überstand verworfen und das Zellpellet in einem Lagergefäß 16 in dem Auftaupuffer 12 aufgenommen, wie dies in 4 gezeigt ist.
  • Auf diese Weise wird schnell, einfach und preiswert aus der gefrorenen Zellsuspension eine hochqualitative Einzelzell-Suspension hergestellt, ohne dass der Aufwand einer kontinuierlichen Zellkultur erforderlich ist.
  • Die so erzeugte Lösung mit Einzelzell-Suspension wird dann mit dem Lagergefäß 16 für mehrere Stunden in einer in 4 stark schematisiert dargestellten, Zell-Reservoir genannten Vorrichtung 17 gelagert, in der auf die Lösung in dem Lager gefäß 16 die Einzelzell-Suspension erhaltende Maßnahmen ausgeübt werden, beispielsweise in dem Lagergefäß 16, in dem sich die Zellen befinden, eine ständige Strömung erzeugt wird.
  • Dadurch werden die Zellen ständig bewegt, wodurch verhindert wird, dass sie an der Wandung 18 des Lagergefäßes 16 adhärieren oder miteinander verklumpen. Ferner müssen keine chemischen Mittel wie Enzyme zugegeben oder mechanische Mittel wie Beads verwendet werden, um die Einzelzell-Suspension zu erhalten. Auch kann die Suspension im Auftaupuffer gehalten werden, die Zusammensetzung des Mediums wird also während der gesamten Prozedur nicht verändert. All dies führt zu einer stabilen Suspension mit vitalen Zellen mit intakten Zellmembranen.
  • Die ständige Strömung wird dabei vorzugsweise so eingestellt, dass sie einerseits stark genug ist, um die Verklumpung von Zellen und Adhäsion zu verhindern, die anderseits aber so sanft ist, dass Zellschädigungen vermieden werden.
  • Diese ständige Strömung kann durch geeignete Innenformgebung für das Lagergefäß 16 und ständiges Agitieren – Bewegen, Schütteln, kippen etc. – des Lagergefäßes 16 und/oder durch Bestrahlen mit Ultraschall erreicht werden.
  • Das Lagergefäß 16 ist in einem Ausführungsbeispiel mit einem vollständig oder teilweise nach innen gewölbten Boden 19 versehen, um eine zellschonende Flüssigkeitsströmung im Inneren des Lagergefäßes 16 zu ermöglichen.
  • Das Lagergefäß 16 ist dabei ferner so ausgelegt, dass es verschließbar ist, um zu verhindern, dass Flüssigkeit aus dem Lagergefäß verdunstet und dadurch die Osmolarität verändert wird. Anderseits muss das Lagergefäß 16 die Entnahme von Zellen mittels einer Pipette ermöglichen.
  • Zu diesem Zweck wird in dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 ein mit Öffnungen 21 versehener Deckel 22 verwendet, durch die eine Pipette 23 in die Lösung eingetaucht werden kann, die aber so klein sind, dass Verdunstung verhindert wird.
  • Das Lagergefäß 16 ist schließlich innen aus einem Material gefertigt oder mit einem Material beschichtet, auf dem die Zellen 10 nicht oder nur schlecht adhärieren. Teflon® hat sich als geeignetes Material erwiesen.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist das Zell-Reservoir 17 mit zumindest einer automatischen Pipettier-Vorrichtung 24 versehen, die durch zyklisches Ansaugen und Auslassen zumindest eines Teiles der Lösung in dem Lagergefäß 16 die Flüssigkeitsströmung erzeugt.
  • Die dabei eingesetzte Pipette 25 ist in einem Ausführungsbeispiel durch entsprechende Beschichtung mit einer Zellkontaktfläche versehen, die der Adhäsion von Zellen entgegenwirkt. Die Pipette 25 ist dabei so ausgerichtet, dass sie die angesaugte Lösung auf die gewölbte Innenfläche 19 des Lagergefäßes 16 ausbläst, was zu einer entsprechenden Ver wirbelung der Lösung führt und der Verklumpung sowie Adhäsion entgegenwirkt.
  • Die dabei erfolgende Titrierung der Zellen 10 durch die enge Öffnung der Pipette 25 erzeugt einen mechanischen Stress und verhindert es, dass sich Zellen zusammenlagern/klustern.
  • Zellen, die sich in schlechtem Zustand befinden, werden dabei durch mechanische Dissoziation zerstört, vitale Zellen bleiben jedoch intakt. Über die gesamte Zeit im Zell-Reservoir 17 werden die Zellen also selektiert.
  • Versuche bei der Anmelderin haben ergeben, dass mit dem obigen Verfahren cryo-konservierte biologische Zellen in eine sofort in biologische Assays einsetzbare Einzelzell-Suspension überführt und für einen begrenzten Zeitraum bereitgehalten werden können. Die Zellen können dabei für bis zu 4 h in Einzellzell-Suspension mit annähernd gleich bleibender Zellzahl und Membranqualität gehalten werden. Die Vitalität im trypan blue Test lag auch nach 3 h noch weit über 90%, die Zahl der verklumpten Zellen unter 15%; siehe 6.
  • An den gefrorenen und erfindungsgemäß aufgetauten und zwischengelagerten Zellen 10 wurden die elektrophysiologischen Eigenschaften mit einer manuellen und einer automatisierten Patch-Clamp Vorrichtung bestimmt, wie sie in den in den eingangs erwähnten Druckschriften EP 1 218 736 A , EP 0 938 674 A oder EP 1 311 655 A beschrieben sind. Die Membranqualität und Vitalität der Zellen erlaubten die Etablierung eines hervorragenden Gigaseal und die messtechnische Erfassung von Strömen der hERG Innenkanäle.

Claims (26)

  1. Verfahren zum Bereitstellen von suspendierten Zellen (10) für die Durchführung von biologischen Assays, mit den Schritten: a) Bereitstellen einer gefrorenen Zellsuspension, b) direktes Kontaktieren der gefrorenen Zellsuspension mit einem Volumenüberschuss an Auftaupuffer (12), und c) Inkubieren der Lösung aus Schritt b) bei Raumtemperatur, um die Zellsuspension aufzutauen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) der Auftaupuffer (12) in einem mindestens 10 fachen Volumen wie die eingefrorenen Zellen (10) vorliegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) ein Pellet von gefrorenen Zellen (10) unmittelbar in den Auftaupuffer (12) eingetaucht wird, der in einem Auftaugefäß (11) bei etwa Raumtemperatur vorliegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) die gefrorenen Zellen (10) in einem offenen Transportgefäß (14) bereitgestellt werden, und dass in Schritt b) das Transportgefäß (14) unmittelbar in den Auftaupuffer (12) eingetaucht wird, der in einem Auftaugefäß (11) bei etwa Raumtemperatur vorliegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportgefäß (14) innen an einem Deckel (15) für das Auftaugefäß (11) angeordnet ist, der in Schritt b) auf das Auftaugefäß (11) aufgesetzt wird, das dann verkippt wird, um den Auftaupuffer (12) in Kontakt mit den Zellen (10) zu bringen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftaugefäß (11) in Schritt c) manuell oder mechanisch geschüttelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt c) das Auftaugefäß (11) mit der aufgetauten Lösung zentrifugiert, der Überstand verworfen und das Zellpellet in einem Lagergefäß (16) erneut in Auftaupuffer (12) aufgenommen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergefäß (16) in einer Vorrichtung (17) zwischengelagert wird, in der auf die Lösung in dem Lagergefäß (16) die Einzellzell-Suspension erhaltende Maßnahmen aufgeübt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lagergefäß (16), in dem sich die Zellen (10) befinden, eine vorzugsweise permanente Strömung erzeugt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung so eingestellt wird, dass sie einerseits stark genug ist, um die Verklumpung von Zellen (10) und Adhäsion zu verhindern, andererseits aber so sanft ist, dass Zellschädigungen vermieden werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung durch die Innenformgebung für das Lagergefäß (16) und ständige Agitieren des Lagergefäßes (16) und/oder durch Bestrahlen mit Ultraschall erzeugt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergefäß 16 mit einem vollständig oder teilweise nach innen gewölbten Boden (19) versehen ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergefäß (16) verschließbar ist, wozu es vorzugsweise mit einem mit Öffnungen (21) versehenen Deckel (22) verschlossen wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergefäß (16) innen aus einem Material gefertigt oder mit einem Material beschichtet ist, auf dem die Zellen (10) nicht oder nur schlecht adhärieren.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zell-Reservoir (17) mit zumindest einer automatischen Pipettier-Vorrichtung (24) versehen ist, um die Lösung in dem Lagergefäß (16) zyklisch anzusaugen und auszulassen.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Pipettier-Vorrichtung (24) zumindest eine Pipette (25) umfasst, die durch entsprechende Beschichtung mit einer Zellkontaktfläche versehen ist, die der Adhäsion von Zellen entgegenwirkt.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pipette (25) so ausgerichtet ist, dass sie die angesaugte Lösung auf eine gewölbte Innenfläche (19) des Lagergefäßes (16) ausbläst.
  18. Verfahren, um in einem Lagergefäß (16) in Einzelzell-Suspension befindliche Zellen (10) in einer Vorrichtung (17) zwischenzulagern, dadurch gekennzeichnet, das die Zellen (10) nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bereitgestellt und danach in dem Lagergefäß (16) in Lösung gehalten werden, und dass auf die Lösung in dem Lagergefäß (16) die Einzelzell-Suspension erhaltende Maßnahmen ausgeübt werden.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahmen aus einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 17 durchgeführt werden.
  20. Verfahren zur Durchführung von biologischen Assays an biologischen Zellen (10), bei dem die Zellen nach dem Verfahren aus einem der Ansprüche 1 bis 17 bereitgestellt oder nach dem Verfahren aus Anspruch 18 oder 19 zwischengelagert werden.
  21. Vorrichtung, um in einem Lagergefäß (16) in Einzelzell-Suspension befindliche Zellen (10) zwischenzulagern, dadurch gekennzeichnet, das sie Mittel aufweist, um auf die Lösung in dem Lagergefäß (16) die Einzelzell-Suspension erhaltende Maßnahmen auszuüben, und dass sie die konstruktiven Merkmale aus einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 aufweist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach Anspruch 18 oder 19 aufzuführen.
  23. Verwendung der Vorrichtung aus Anspruch 21 oder 22 in einem Verfahren nach Anspruch 18, 19 oder 20.
  24. Transportgefäß mit gefrorenen Zellen (10), das die konstruktiven Merkmale aus einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17 aufweist.
  25. Transportgefäß mit gefrorenen Zellen (10), das dazu eingerichtet ist, in dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 oder 20 eingesetzt zu werden.
  26. Verwendung des Transportgefäßes aus Anspruch 24 oder 25 in dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 oder 20.
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