Robotergestützte Präparation von Bakterienklonen: Unüberwachte Plasmidisolierung und PCR-Sequenzierung.

Moderne Sequenzierprojekte haben die Bestimmung der Basenabfolge kompletter Genome zum Ziel. Wegen der entspechend anfallenden Laborarbeiten ist die Bewältigung derartiger Vorhaben nur noch durch weitgehende Automation der notwendigen Präparationen möglich. In dieser Arbeit werden kommerziell erhältliche Roboter und apparative Eigenentwicklungen in der Weise kombiniert, daß eine unüberwachte Präparation von Plasmidvektoren aus lebenden Bakterien möglich wird. Die Automatisierung schließt eine PCR-Sequenzierung mit ein, so daß am Prozeßende auftragsfähige Lösungen für Sequencer des Typs ABI bzw. A.L.F. vorliegen. In einer nicht sensorisch rückgekoppelten Roboteranlage, wie sie in dieser Arbeit verwirklicht wurde, muß eine ausreichende Lagestabilisierung der Einzelkomponenten gewährleistet sein. Bewegte Teile müssen durch besondere Konstruktionen in definierte Positionen gebracht werden, um auftretende Toleranzen auszugleichen. Ein Ergebnis dieser Arbeit ist unter anderem ein mechanisches Korrektursystem, das erst den automatisierten Betrieb der Plasmidpräparation ermöglicht. Die Plasmid-Präparationsprotokolle der Fa. Qiagen wurden auf die entstandene Anlage portiert. Hierzu wurde eine Vakuumkammer entwickelt, die über eine eigens hierfür konzipierte elektronische Ansteuerung verfügt. Über diese Elektronik wird unter anderem die Vakuumkammer von einer Regelungs- und Steuerungssoftware angesteuert. Diese Software ist objektorientiert entworfen, gemäß Iso9000 dokumentiert und in C++ implementiert worden. Sie regelt nicht nur die Ventileinstellungen der Vakuumkammer sondern moderiert auch die Kommunikation der übrigen Roboter und die Ansteuerung der am Ablauf des Protokolls beteiligten Maschinen.