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Plastiktellerchen
Produktübersicht: Mikrotiterplatten

Mikrotiterplatte

Beim Stichwort Ungarn denken die meisten an Paprika, Husaren, Gulasch oder den ungarischen Nationaltanz Csárdás. Die wenigsten wissen, dass auch die Mikrotiterplatte in Ungarn erfunden wurde.

Der ungarische Mediziner Gyula Takátsy stellte bereits 1951 die erste Mikrotiterplatte her, indem er aus einer rechteckigen Plexiglasplatte 96 kleine Vertiefungen ausbohrte, angeordnet in zwölf Reihen mit jeweils acht benachbarten Löchern. Takátsy, der damals am Nationalen Gesundheitsamt in Budapest arbeitete, wollte mit den selbstgebauten Platten die zeitraubenden Verdünnungsreihen beschleunigen, die für Influenzatests nötig waren. Um die Vertiefungen möglichst schnell füllen zu können, konstruierte der erfindungsreiche Virologe gleichzeitig eine Mehrkanal-Tropfpipette aus acht nebeneinander angeordneten Stricknadeln, mit der er schnell und erstaunlich exakt pipettieren konnte.

Takátsy beging jedoch den Fehler, seine revolutionären Ideen nicht in Science oder Nature zu veröffentlichen, sondern in dem unbekannten ungarischen Journal, Kísérletes Orvostudomány, dazu noch auf ungarisch. Außerhalb Ungarns konnte sich niemand etwas unter seinem Paper „Uj modszer sorozatos higitasok gyors es pontos elvegzesere“ vorstellen, und so geriet Takátsys Mikrotiterplatte zunächst in Vergessenheit.

Labor
Noch echte Handarbeit: serielle Verdünnung à la Takátsy.

Erst in den sechziger Jahren griffen Virologen und Mediziner der amerikanischen NIH Takátsys Idee wieder auf, um der unzähligen Verdünnungsreihen Herr zu werden, die sie für die damals gebräuchlichen Hemagglutinin-Inhibitions-Assays durchführen mussten. Als dann Ende der sechziger Jahre ein automatischer Titrator für Mikrotiterplatten auf den Markt kam und Anfang der siebziger Jahre die ersten Multikanalpipetten in den Laboren auftauchten, konnte die Mikrotiterplatte nichts mehr aufhalten.


Gießen statt bohren

Inzwischen sind Mikrotiterplatten aus biowissenschaftlichen Laboren nicht mehr wegzudenken und werden in unterschiedlichen Ausführungen angeboten. Takátsy hat die Vertiefungen noch in mühsamer Handarbeit aus Plexiglasrohlingen herausgearbeitet, heute werden Mikrotiterplatten in Sekundenschnelle von Spritzgussrobotern in Form gegossen. Als Rohmaterial dient auch nicht mehr, wie in den Anfangszeiten, Plexiglas, sondern Polypropylen oder Polystyrol. Dass letzteres zum meistverwendeten Kunststoff für die Herstellung von Mikrotiterplatten avancierte, ist nicht erstaunlich. Polystyrol ist durchsichtig, adsorbiert biologische Verbindungen, lässt sich leicht in Formen gießen und ist resistent gegenüber vielen Chemikalien. Zudem kann man die Bindungseigenschaften von Polystyrol-Oberflächen durch verschiedene Verfahren gezielt beeinflussen. So nutzen einige Hersteller zum Beispiel g-Strahlen, um die hydrophobe Polystyrol-Oberfläche, an die bevorzugt größere Biomoleküle binden, in eine deutlich hydrophilere, auch kleinere Moleküle bindende, Oberfläche umzuwandeln. Reicht dies nicht aus, beschichten sie die Platten mit Streptavidin, an dem biotinylierte Peptide, Proteine, DNA oder andere Biomoleküle anhaften. In den Herstellerkatalogen finden sich aber auch Kohlenhydrat- und Sulfhydryl-Gruppen bindende oder mit photoreaktiven Oberflächen versehene Mikrotiterplatten.

Bei Form und Anzahl der Plattenvertiefungen oder der Farbe der Platten bleibt kein Labor-Wunsch unerfüllt, einige Hersteller bieten mittlerweile mehr als hundert Plattenvarianten an. Diese unterscheiden sich zunächst in der Zahl der Kavitäten. Zu den klassischen 96-Well-Platten gesellten sich in den letzten Jahren 384- und 1536-Well-Platten als gebräuchlichste Formate, für spezielle Anwendungen erhält man aber auch Platten mit weniger als 96 oder mehr als 1536 Näpfchen. Bei 96-Well-Platten kann man bei der Form der Näpfchenböden häufig zwischen flach, rund, konisch zugespitzt oder flach mit angeschrägten Ecken wählen. Diese unterschiedlichen Bodenformen machen durchaus Sinn und sind keine Spielerei der Industriedesigner. So sammeln sich zum Beispiel Niederschläge von Fällungsreaktionen in konisch zugespitzten Böden weit effektiver als in flachen Böden, auf denen wiederum Zellkulturen besser gedeihen.


Schwarz oder Weiß?

Bei der Farbe der Mikrotiterplatte ist die Auswahl nicht ganz so groß und beschränkt sich auf durchsichtig, weiß und schwarz. Transparente Platten sind für kolorimetrische Messungen die erste Wahl, während Labors, in denen der Lumineszens-Reader ohne Unterlass läuft, auf weiß pigmentierte Platten mit maximaler Reflexion der Signale zurückgreifen. Forscher, bei denen Fluoreszenzassays zum täglichen Brot gehören, schwören dagegen auf pechschwarze Mikrotiterplatten mit minimaler Eigenfluoreszenz.

Viele weitere Plattenvarianten mit eckigen, runden, kleinvolumigen, halbhohen, besonders tiefen oder UV-Licht durchlässigen Wells finden Sie auf den nächsten Seiten.


(Erstveröffentlichung: H. Zähringer, Laborjournal 01/2010, Stand: Januar 2010, alle Angaben ohne Gewähr)


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Letzte Änderungen: 10.03.2010


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