Medizintechnik PCR-Anwendungen: 4 entscheidende Vorteile des neuen Kompaktlabors

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Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR), ein Eckpfeiler der molekularen Diagnostik, durchläuft derzeit eine transformative Phase. So führt die aktuelle Entwicklung der PCR-Technologie unter anderem zu einer Miniaturisierung der Geräte. Gesundheitseinrichtungen können damit neuerdings auch kleine Anzahlen von Patientenproben in kürzester Zeit in einfachen Prozessschritten vor Ort auf eine Vielzahl von Erregern hin untersuchen.

Trotz der rasanten technologischen Fortschritte in vielen Bereichen, besteht in der Laborlandschaft aber noch immer ein signifikanter „Digitalisierungsstau“ - eine innovative neue PCR-Plattform könnte jedoch dabei helfen, diesen Stau aufzulösen und die Effizienz und Zugänglichkeit dieser wichtigen Technologie maßgeblich zu verbessern.

Ausgangsüberlegung der Laborgründungen der German Health Precision GmbH an fünf Standorten zu Pandemiezeiten war die konsequente Digitalisierung aller Prozesse nach dem Motto” über die Digitalisierung zur Skalierung” bei möglichst minimaler menschlicher Fehlerquote und hoher Prozessstabilität. Dieser Methodenansatz brachte einem Unternehmen des bestehenden Unternehmensverbundes somit auch einen Auftrag der bayerischen Staatsregierung ein, in welchem monatlich bis zu sechs Millionen Schul- und Kindergartenkinder auf Corona getestet und die Ergebnisse rechtzeitig an die Einrichtungen elektronisch gemeldet wurden.

Mit dem Wegfall notwendiger Testungen zum Ende der Pandemie entstand somit die Idee einer kleinen, mobilen PCR-Einheit, dem „nu:dx PCR Kompaktlabor“, welches in Kliniken vor Ort eine Vielzahl diverser Tests in Kleinstmengen und im Hochdurchsatz möglich macht.

Kernidee des Kompaktlabors ist seine Benutzerfreundlichkeit, die durch einen Touchscreen und einfache, geführte Anweisungen auf dem Bildschirm ermöglicht wird. Messkurven und Ergebnisse werden direkt am Gerät übersichtlich und intuitiv dargestellt. Die Anbindung an ein modernes Cloud-System ermöglicht zudem die zentrale Einsicht aller Ergebnisse und eine stark vereinfachte Integration in Drittsysteme. Die Mitarbeiter des Prüflabors in Potsdam können zu jedem Zeitpunkt alle Einstellungen, Fehler und Ergebnisse einsehen, deren Interpretation vornehmen und Hilfestellungen anbieten. Neue Testverfahren können zentral angelegt werden und sind sofort auf allen Geräten verfügbar.

PCR-Anwendungen: Nachweis-Prozess

Der Nachweis-Prozess erfolgt in zwei Schritten: Im ersten Schritt erfolgt die automatisierte Extraktion (Aufreinigung) der Nukleinsäuren (Erbgut von Bakterien / Viren). Entscheidend ist hierbei eine schnelle und effiziente Durchführung notwendiger Pipettierschritte. Hierfür werden vorgefüllte, ready-to-use Platten oder Kartuschen verwendet, die ein skalierbares Prozessieren von einer bis zu 96 Proben pro Durchlauf in nur 15 Minuten erlauben.

Im zweiten Schritt erfolgt die Amplifikation, in welcher die zuvor aufgereinigten Nukleinsäuren durch Verwendung der (RT)-qPCR gemessen werden. Die seit der Pandemie allseits bekannte Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist notwendig, um selbst geringste Mengen an vorhandener RNA/DNA in einer Patientenprobe zu vervielfältigen und dadurch die Erreger nachweisen zu können. Die aufgereinigte Probe wird ebenfalls in bereits vorgefüllte PCR-Streifen überführt, die schon alle für die Reaktion benötigten Reagenzien beinhalten. Nach etwa 60 Minuten ist die PCR abgeschlossen und die Ergebnisse können sofort abgelesen, interpretiert und übermittelt werden.

Diese erfolgreich in der Routinediagnostik etablierte Systemlösung liefert somit in 75 Minuten aussagekräftige Ergebnisse bei spürbarer Entlastung klinikinterner Arbeitsprozesse.Gegenwärtig wird das Kompaktlabor im Regelbetrieb von Kliniken zur Messung von Patientenproben auf Sars-CoV-2, Influenza A/B, RSV eingesetzt. Im Bereich der Klinikhygiene werden mit dieser Methode auch MRSA- und Legionellen-Tests erfolgreich durchgeführt. Letztere werden in Bälde im Rahmen der Umweltdiagnostik auch im industriellen Umfeld von Kühltürmen und bei Getränkeabfüllern zum Einsatz kommen - in einer veterinärmedizinischen Anwendung können damit im Reitsport auf Turnierveranstaltungen ankommende Pferde auf Herpesviren getestet werden.

Prinzipiell sind vielfältigste PCR-Anwendungen für die human- und veterinärmedizinische Diagnostik wie auch den Bereich der Umweltdiagnostik vorstellbar.

PCR-Anwendungen: Die Vorteile auf einen Blick:

• 1. Flexibilität und Skalierbarkeit: Die Möglichkeit, zwischen einer und 96 Proben zu analysieren, macht das System extrem flexibel und skalierbar.

• 2. Kosteneffizienz: Durch die Verringerung des Materialaufwands und die Möglichkeit, kleinere Probenmengen effizient zu verarbeiten, bietet das System eine hohe Kosteneffizienz.

• 3. Benutzerfreundlichkeit: Die intuitive Bedienung und die geführte Prozessführung in Kombination mit vorgefüllten Reagenzien eliminieren Fehlerquellen und aufwändige Prozessschritte. Dadurch wird das System auch für weniger geschultes Personal zugänglich.

• 4. Digitale Integration: Die Cloud-Anbindung ermöglicht eine zentrale Verwaltung und Auswertung der Daten und erleichtert die Integration in bestehende Systeme.

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  Stand: 16.12.2025

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