die aus der Kälte kamen

Die zentrale Fakultäts-Biobank ibdw sammelt und lagert flüssige und feste humane Bioproben am UKW, um diese Wissenschaft und Forschung zur Verfügung zu stellen. Neue Techniken verhelfen ab sofort zu einer noch höheren Qualität.

Menschliche Bioproben mögen es kalt. Daher lagert die ibdw flüssige Proben ­dauerhaft und mehrfach abgesichert in zwei voll automatisierten Kühllagern (auch „Kryo-Repositories“ genannt) bei – 80 °C und in Stickstofftonnen bei -180 °C.

Zur Ein- und Auslagerung in die Kryo-­Repositories passieren Trägerplatten, bestückt mit bis zu 96 kleinen Probengefäßen, eine Schleuse, in der – 20 °C herrschen. Dort wird die Luftfeuchtigkeit reduziert, damit die kleinen Proben­röhrchen nicht vereisen und in den Kühllagern festfrieren. Roboter-Greif­arme „picken“ in der Schleuse die einzelnen Röhrchen bei Ein- und Auslagerung und sortieren sie auf ihre ­vorgesehenen Plätze auf den Trägerplatten. Im Schleusenbereich können Probenröhrchen auch zwischengelagert werden. Unterbrechungsfrei „picken“ „Bislang konnte es beim Lagern oder Sortieren sehr großer Probenmengen zu Unterbrechungen kommen, da die Proben der Schleusentemperatur von – 20 °C nicht länger als zehn bis 15 ­Minuten ausgesetzt sein sollten“, erläutert Hans­georg Molnar, Projektleiter des Umbau­prozesses. Ziel der neu installierten Technik ist, die Temperatur schon in der Schleuse auf – 80 °C zu senken. „Jetzt können auch große ­Probenmengen unterbrechungsfrei bei – 80 °C gepickt und sortiert werden.“ Dazu laufen alle Pick-Vorgänge in einer speziellen stickstoffgekühlten Wanne, die in die bereits vorhandenen Schleusen ­integriert wurde.

Derart tiefe Temperaturen sind für die komplexe Feinmechanik der Picker und beweglichen Teile des Lagers eine enorme Herausforderung. Um ­sichere und reibungslose Abläufe auch in Zukunft zu gewährleisten, haben die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der ibdw neben ihrem Tagesgeschäft die neue Technik in Kooperation mit dem Hersteller Liconic in umfangreichen Test­läufen und Simulationen auf Herz und Nieren geprüft. Dank finanzieller Förderung in Höhe von rund 175.000 Euro durch das Interdisziplinäre Zentrum für Klinische Forschung (IZKF) und das UKW wurden die beiden Repositories nacheinander von Oktober 2019 bis April 2020 und von September 2021 bis Februar 2022 umgebaut. Zusätz­lich erhielten beide Kühllager eine neue Steuerungssoftware.

„Dank der Neuerungen machen wir einen großen Schritt bei Qualität und Geschwindigkeit unserer Ein- und Auslagerungsprozesse, was durch die Finanzierung von IZKF und UKW ermöglicht wurde.“

Prof. Dr. Roland Jahns

Technische Hürden gemeistert Als besondere technische Herausforderung galt die Integration der neuen Schleusen-Technik in die zentrale Stickstoffversorgung der ibdw, für die neue, vakuumisolierte Rohrleitungen verlegt werden mussten. Auch der Einbau beheizter Roboter-Elemente und temperaturfester Überwachungskameras war mit hohem Aufwand verbunden. Mit Abschluss der Umbauphase zum 22. Februar 2022 stehen alle Kühllager der ibdw wieder in vollem Umfang für Probenlagerung und -entnahme zur Verfügung. „Großer Einsatz und Ausdauer meines Biobank-Teams haben entscheidend zur erfolgreichen Einführung der neuen, schnellen Picktechnik beigetragen. Wir bedanken uns bei allen Kliniken, Nutzern und Forschern der Universitätsmedizin Würzburg für die Geduld während der Umbauphase“, so Prof. Roland Jahns, Leiter der ibdw.