Eszközparkunk

OnkoBank laboratórium

A beérkező vér-, illetve szövetminták szállítása, tárolása és elsődleges feldolgozása a következő eszközök segítségével történik: dewar edények, folyékony nitrogénnel töltött szállítókanna, gőzfázisú folyékony nitrogén tároló, -80°C-os ultramélyhűtők, hűthető centrifuga, mikrocentrifuga, 1D és 2D vonalkód olvasók, szerver szünetmentes áramforrással.

• Gőzfázisú folyékony nitrogén tároló audiovizuális riasztórendszerrel

A folyékony nitrogén tárolókat a biológiai minták hosszútávú (akár több évtizedig történő) és megbízható prezerválására használják világszerte, hiszen nagyon alacsony (kb. -196°C) hőmérsékletet tudnak biztosítani. Ez azért jöhet létre, mert a víz üvegesedési hőmérséklete alatt (-135°C) a biológiai rendszerekben lévő folyamatok mintegy "leállnak", így képesen vagyunk a szövetekben, vérmintákban megállítani a molekuláris, sejtbiológiai folyamatokat és egy "ujjlenyomatot" készíteni abban a pillanatban, amikor a fagyasztás történt. Nagy előnyük továbbá, hogy nem kell félni az áramkimaradástól, meghibásodástól, a hűtők leolvadásától, hiszen működése áramot nem igényel, mindösszesen remek szigetelés kell a tárolókra, valamint gondoskodni kell a folyamatos nitrogén-utánpótlásról. A nitrogén utántöltésének gyakoriságát a tároló napi párolgási veszteségéből, használati frekvenciájából és fajtájából (pl. folyadékfázisú vagy gőzfázisú mintatárolás) előre megbecsülhetjük, azonban lehetőségünk van a nitrogén és a hőmérséklet szintjének folyamatos monitorozására és szükség esetén riasztásra is.

Az OnkoBank-ban jelenleg kettő 140 literes gőzfázisú CyoMaster tárolót használunk, amelyek együtt nyolc ezer minta tárolását teszik lehetővé (egy harmadik tároló beszerzése jelenleg folyamatban van), aminek nagy előnye, hogy a tárolót csak 3-20%-ig töltjük meg nitrogénnel, ami egyrészt gazdaságosabb (eleve kevesebb nitrogén szükséges, illetve kevesebb a relatív párolgás is) és könnyebb, biztonságosabb felhasználást tesz lehetővé. Mintakivételnél- és berakásnál kevésbé kell félni attól, hogy az extrém hideg fagyási sérüléseket okozna, hiszen csak az állvány legalsó szintje érintkezik közvetlenül a folyékony nitrogénnel, a felsőbb szintek csupán a nitrogén gőzfázisával. Hátrányát is éppen ez adja, hiszen a nettó tárolási kapacitásból vesztünk, mivel a legalsó szinteken mintákat nem tudunk tárolni.

• Dewar edények

Ezek a hengeres formájú álló tartályok talán az egyik legegyszerűbb változatát jelentik a nitrogéntárolóknak. Legfőbb jellemzőjük az ideális forma, azaz a megfelelő magasság - átmérő arány és a hosszú, hőszigetelő dugó. A dewar edények kis átmérőjű, hosszú nyakcsöve, a benne lazán illeszkedő záródugóval a leghatékonyabb hőszigetelést és a legkisebb nitrogénveszteséget eredményezi. Rendeltetésük a cseppfolyós nitrogén rövidebb vagy hosszabb idejű tárolása és adagolása, a felhasználói igényeknek megfelelően.

• Folyékony nitrogénnel töltött szállítókanna

A minták begyűjtéséhez és azonnali fagyasztásához szállítókannát használunk, amelyben egy adszorbens betét található, ez megakadályozza, hogy szállítás közben a nitrogén véletlenül kifolyjon és balesetet okozzon. Továbbá, a minták minősége drasztikusan javul, ha a fagyasztás azonnal megtörténik folyékony nitrogénben és a végleges tárolóhelyükön való elhelyezésükig a szállításuk is ebben történik.

• - 80°C-os ultramélyhűtők riasztórendszerrel

A -80°C-os hűtőben egyaránt tárolhatók szövetminták, RNS, cDNS és fehérjeminták hosszútávon. A hűtő folyamatosan jelzi a fennálló hőmérsékletet, illetve néhány foknak megfelelő hőmérsékletváltozást (melegedést) követően riaszt.

• Hűthető centrifuga

A betegek vérmintáit különböző vérvételi csövekben (pl. anti-koagulánst vagy pro-koagulánst tartalmazó, illetve natív csövek) gyűjtik az arra kijelölt orvosok és asszisztensek. A mintákból szérum, plazma, buffy coat és RLT+vér kerül elkülönítésre és tárolásra. A vér feldolgozásánál nagyon fontos, hogy a centrifugálási lépések hűtött közegben történjenek. Vannak olyan, érzékenyebb minták, amelyek előkészítése megköveteli, hogy a centrifugálás végeztével a rotor mechanikusan ne fékezzen le, ehhez csupán a súrlódási erőt használja fel a centrifuga.

• Mikrocentrifuga

A tumoros és normál szövetekből, valamint a vérmintákból DNS, RNS és fehérje kerül izolálásra. A kis térfogatú mintákat (max. 1,5 ml) a makromolekulák kinyeréséhez az egyes mosási, precipitálási, kötési és eluálási fázisok között jellemzően magasabb fordulatszámon (~10 000 RPM) kell centrifugálni, amely folyamathoz az általunk használt mikrocentrifuga megfelelően használható.

• 1D és 2D vonalkód olvasók (szkenner) a QR-kóddal ellátott mintatartó csövekhez és vonalkóddal ellátott mintatartó dobozokhoz

A mintatárolás alapkövetelménye, hogy mindig pontosan kell tudnunk, hogy melyik csőben milyen minta és hol található. Ehhez nagy segítséget nyújtanak a vonalkóddal ellátott mintatároló csövek és dobozok, amelyeket rack szkennerrel leolvasva, pillanatok alatt - akár már rögtön a folyékony nitrogénből kivéve - megtudhatjuk, hogy a 24/ 48/ 96 lyukú dobozokban melyik minta található. Ez egyrészt elősegíti a minták intaktságának megőrzését, a fagyasztási-olvasztási ciklusok csökkentését (amelyek a legjobban károsítják az értékes biológiai mintákat), továbbá évek múlva is pontosan nyomon követhető és beazonosítható lesz minden minta.

A szkennerhez tartozik egy mintamenedzsment szoftver is, amellyel rögzíthetjük a minták pozícióját a dobozokban, a folyékony nitrogén tároló állványok polcain, illetve a hűtők polcain. Továbbá, egyéb tulajdonságokat is hozzárendelhetünk a mintákhoz (pl. ki fagyasztotta, mikor, milyen mintát, milyen mennyiségben, melyik betegtől származik).

• Szerver szünetmentes áramforrással

A betegadatokat és mintaadatokat tároló REDCap rendszer egy helyi szerveren fut, amely biztosítja a biztonságát. Továbbá, rendszergazdánk napi mentéseket készít az adatokról ezzel biztosítva, hogy bármilyen, nem várt hiba esetén a felbecsülhetetlen és pótolhatatlan adatok ne vesszenek el. A szünetmentes áramforrás (táp) is hozzájárul a szerverünk és a szoftver folyamatos működéséhez, ezáltal az adatok biztonságos tárolásához.

Molekuláris genetikai laboratórium

A laboratóriumunkban történő onkológiai alapkutatások során a terápiára való fogékonysággal, betegségek lefolyásával, kimenetelével és azok típusával összefüggő biomarkerek azonosítását végezzük. Ehhez in vitro és ex vivo módszereket ötvözünk in silico lehetőségekkel annak érdekében, hogy az egyénre szabott terápia kiválasztását segítő új biomarkerek szerepe többféle módon is alátámasztást nyerjen.

A laboratóriumi rendszerünk főbb elemei: NanoDrop 3.5.2, QIACube Connect nukleinsav izoláló automata, a nukleinsavak minőségi és mennyiségi analízisét végző TapeStation 4150 elektroforézis rendszer és Fragment Analyzer kapilláris elektroforézis rendszer, könyvtárkészítéshez szükséges Bioruptor Pico szonikátor, valamint Illumina NextSeq 500 újgenerációs szekvenátor.

• NanoDrop

A NanoDrop 3.5.2 egy olyan spektrofotométer, amellyel képesek vagyunk gyorsan meghatározni a DNS, RNS és fehérjék mennyiségét mindössze 1-2 µl mintából. Egyetlen csepp DNS-, RNS- vagy fehérjemintát cseppentve a talpazatra, a kar lehúzása után meg is kezdődhet a mérés. Használata során nincs szükség küvettákra vagy kapillárisokra, és az eredmények másodpercek alatt megjelennek. Az évek során a NanoDrop spektrofotométerek sok laboratóriumban megbízhatóvá és nélkülözhetetlenné váltak, többek között nálunk is.

• QiaCUBE Connect - nukleinsav izoláló automata

A QIACube Connect nukleinsav (DNS, RNS) és fehérje kinyerésére alkalmas szilika oszlopos izolálási rendszer, amely előkészítést követően egyszerre akár 12 minta automatizált feldolgozását végzi. Humán, állati, növényi és mikrobiális eredetű minták széles skálája izolálható, a teljes vértől a fagyasztott szöveteken át az FFPE metszetekig. Felhasználóbarát szoftver és nagyméretű érintőképernyő segíti az előre telepített applikációk alkalmazását. A belső munkafelületek dekontaminációját beépített UV fénycső végzi, a pontos munkavégzést megvilágítható belső tér segíti.

• Fragment Analyzer - kapilláris elektroforézis rendszer

A laborunkban található Agilent Technologies által forgalmazott Fragment Analyzer egy fluoreszcens alapú kapilláris elektroforézis rendszer, amely egyszerre 12 mintából származó nukleinsav mennyiségi és minőségi analízisét végzi. A rendkívül érzékeny műszer futási ideje vizsgálattól függően 45-75 perc. A készülék működtetéséhez szükséges szoftver az eredményeket digitális, szerkeszthető formában ábrázolja és rendszerezve tárolja. Pontossága nélkülözhetetlen az újgenerációs szekvenálással összefüggő mintafeldolgozások során.

• TapeStation 4150 - automata elektroforézis rendszer

Az Agilent által forgalmazott 4150 TapeStation rendszer egy kompakt, alacsony áteresztőképességű automatizált elektroforézis műszer, amely egy megbízható megoldás az RNS- és DNS-minták minőségellenőrzésére izolálást követően, valamint a következő generációs szekvenálás (NGS), microarray és qPCR munkafolyamatokban. Az alkalmazott ún. ScreenTape technológia lehetővé teszi a nukleinsavak rendkívül gyors (1 perc/minta), egyszerű és megbízható elemzését futtatásonként akár 16 mintán. Az eredményeket a futtatáshoz használt szoftver digitálisan jeleníti meg, értékeli és tárolja.

• Bioruptor Pico - fragmentáló szonikátor

A Diagenode által forgalmazott Bioruptor Pico szonikátor egy kicsi, egyszerű, intuitív eszköz elsősorban NGS, chromatin shearing, protein aggregáció, fehérje extrakció és tömegspektrometria alkalmazásoknál használható műszer. Használatával állíthatjuk be pl. a könyvtárkészítés downstream folyamataihoz szükséges optimális fragmenshozamot és –hosszúságot egyszerre akár 12 mintán. Az alkalmazásokhoz speciális csövek szükségesek, amelyek térfogata: 0,65 ml, ill. 1,5 ml (FFPE mintákhoz). A minták védelme érdekében a szonikátorhoz egy 2 - 20 °C hőmérsékletszabályozást biztosító hűtőrendszer csatlakozik. A működési hőmérséklet és időtartam az érintőképernyőn szabadon szabályozható.

• Illumina NextSeq 500 - újgenerációs szekvenátor

Az újgenerációs szekvenálás előnye, hogy a korábbi eljárásokkal ellentétben egyszerre akár több különböző DNS minta párhuzamos és gyors, automatizált leolvasására képes.  Minden szekvenálási folyamat három részből áll: könyvtárkészítés, szekvenálás, adatelemzés. Könyvtárkészítés során a mintából kinyert nukleinsavat enzimatikus vagy töréses eljárással rövid, 100-200 bázispár hosszúságú szakaszokká hasítjuk, amelyekhez az adott mintára vonatkozó egyedi indexeket ligálunk a későbbi azonosítás végett. A laboratóriumunkban használt Illumina NextSeq 500 újgenerációs szekvenátor többféle alkalmazásban is használható, melynek függvényében az egyszerre vizsgálható maximális mintaszámok és szekvenálási idők a következők: teljes genom (30 minta, 29 óra), teljes exom (12 minta, 18 óra), transzkriptom (16 minta, 18 óra), célzott panel (96 minta, 29 óra), gén expressziós profil (40 minta, 11 óra). A szekvenálás eredményeként kapott fastq fájlok kiértékelését és a végső adatelemzést Semmelweis Galaxy platformon végezzük.