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Standardisierte Bioproben als Fundament für präzise medizinische Forschung. © RossHelen / iStock / Getty Images Plus

Symposium: Biobanken verbessern Prozessqualität und sichern Datenzugänge

Das 13. Biobanken-Symposium stand unter dem Motto „Biobanking als gemeinsame Aufgabe“ und brachte gut 200 Interessierte in Berlin zusammen. Sie tauschten sich über aktuelle Entwicklungen in nationalen Forschungsnetzwerken und Konsortien aus.

Vortrag beim 13. Biobanken Symposium

© Mirjam Bauer

Ein zentrales Thema war der Aufbau der im Koalitionsvertrag vorgesehenen nationalen Biobank. Das Netzwerk Universitätsmedizin (NUM) soll künftig mehrere Millionen Gewebe- und Flüssigproben in einer zentralen digitalen Plattform für die medizinische Forschung bereitstellen – inklusive der abgeleiteten Daten. Matthias Hauer, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) sagte: „Biobanken sind bedeutende Ressourcen für die biomedizinische Forschung und die personalisierte Medizin. Mit der Integration ins NUM soll der Zugang zu qualitätsgesicherten Proben dauerhaft gesichert werden. Sie schaffen die Basis für präzise Diagnosen und maßgeschneiderte Therapien.“

Angebote für Technische Angestellte

PD Dr. Sara Nußbeck, Biobank der Universitätsmedizin Göttingen, stellte nach einigen allgemeinen Zahlen das Weiterbildungs- und Trainingsangebot des German Biobank Network (GBN) vor. Im Jahr 2024 wurden in Deutschland 2 655 075 Gewebeproben, 28 982 030 Flüssigproben und 3 356 323 Derivate von Biobanken bereitgestellt. Insgesamt gab es 523 Publikationen und 1364 unterstützte Forschungsprojekte – eine starke Leistung. Das Weiterbildungsangebot des GBN setzt sich zusammen aus Webinaren, Online-Angeboten sowie On-Site-Trainings für technische Angestellte und einem Online-Kurs zum Biobanking. Technologen lernen in den Trainings etwa die DNA-Isolation oder Gewebe-Schneidetechniken sowie Histologie. Beim E-Learning werden theoretische Grundlagen zu den Trainings gelegt, daneben stehen Aufzeichnungen von Webinaren und Vorträgen zur Verfügung – mit einem Forum zum Austausch.

Ringversuche in Biobanken

Sven Heiling, Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik und Integrierte Biobank Jena, erläuterte die Ringversuche mit flüssigen Bioproben über die vergangenen drei Jahre. Diese haben sich als sinnvolles Instrument zur Identifikation von Prozess- und Qualitätsabweichungen bewährt. Für verlässliche und reproduzierbare Ergebnisse in der biomedizinischen Forschung sind hochwertige humane Proben und der Zugang zu dazugehörigen phänotypischen Daten von zentraler Bedeutung. Besonders gilt dies für moderne Omics-Technologien, bei denen kleinste Abweichungen der Probenqualität zu hohen Unterschieden bei den Analysenergebnissen führen können. Auch die Präanalytik spielt eine wichtige Rolle für die Auswertung biologischer Parameter. Ein funktionierendes Qualitätsmanagement mit Ringversuchen hilft, strukturelle Unterschiede zu identifizieren. Das Ringversuchskonzept zielt darauf ab, wenig beachtete, zentrale biobanktypische Prozesse zu erfassen und deren Qualität zu vergleichen.

So nahmen im gesamten Zeitraum 91 Labore an vier Ringversuchen teil, insgesamt 32 nationale und 22 internationale Biobanken aus acht Ländern. Das Labor in Jena stellte acht Blutkonserven mit rund 700 abgefüllten Röhrchen bereit und verschickte 155 Pakete. Für die Ringversuche haben die Biobanken 2700 kleine Blutbilder, 1300 Laborparameter, 160 000 Temperaturdatenpunkte und 5400 gravimetrische Bestimmungen durchgeführt. Final wurden 2138 Seiten in 64 Ergebnisreports an die Teilnehmer versendet und zusätzlich rund 20 Stunden Webinare und 60 Stunden Feedbackgespräche geführt. Folgende Module mussten im Ringversuch beachtet werden, im Jahr 2025 kam ein siebtes neu hinzu, es war jedoch optional:

Modul 1: Prüfung der Homogenität von Plasma-Aliquots nach Zentrifugation der Blutproben durch die Messung der Thrombozytenzahl
Modul 2: Prüfung der Volumengenauigkeit von Plasma-Aliquots nach Zentrifugation der Blutproben und gravimetrische Bestimmung des Volumens
Modul 3: Überprüfung der Eingangskontrolle und der entsprechenden Dokumentation der teilnehmenden Einrichtung
Modul 4: Prozessbeurteilung anhand einer Beispielsendung; Bewertung der Versanddokumente und der Verpackung potenziell infektiöser Proben
Modul 5: Temperaturüberwachung der Proben während des Versands auf Trockeneis
Modul 6: Nachweis von Kontaminationen in Plasma-Aliquots mittels Kernspinresonanzspektroskopie NMR
Modul 7: Überprüfung des Probenzertifikats nach ISO 20387 und DIN/TS 13283

Außerdem waren Fragebögen, ergänzend zur Prozessdokumentation und Rahmenbedingungen der teilnehmenden Blutbank, ein weiterer Bestandteil des Gesamtkonzeptes.

Ergebnisse und Zusammenfassung

Es ergaben sich verschiedene Erkenntnisse in Bezug auf die Homogenität: Die Zentrifugation hat erhebliche Auswirkungen auf die Ergebnisse von nicht zielgerichteten Metabolomik-Analysen; und die Lagerung vor der Zentrifugation beeinflusst den gemessenen EDTA-Plasmaspiegel von mRNA, die in Thrombozyten vorhanden sind.

Die Erkenntnisse in der Volumengenauigkeit beziehen sich auf die Volumenbestimmung aus Aliquoten der Pipettierroboter beziehungsweise der manuellen Pipettierung: Das Volumen wird gravimetrisch in einem zugfreien Raum unter konstanten Bedingungen bestimmt. Die Kryoröhrchen werden vor und nach der Entnahme der Proben gewogen. Das Volumen wird über die Dichteformel bestimmt (Messung des Plasmas mit einem Densitometer). Das Ergebnis: Bei der manuellen Aliquotierung lieferten 41Prozent der Biobanken nicht das angeforderte Volumen. Pipettierroboter lieferten 55 Prozent mehr Probenvolumen, es traten jedoch „Ausreißerwerte“ auf, die eine Abweichung von mehr als 10 µl nach unten hatten.

Das Modul zur Eingangskontrolle zeigte im Jahr 2025 eine deutliche Verbesserung gegenüber den Ergebnissen von 2023.

Die Einführung von Fragebögen zeigt typische Prozessvariationen, häufige Schwachstellen und mögliche Optimierungspotenziale auf.

Heilig fasst zusammen: Es werden immer wieder inhomogene Proben in Biobanken gefunden, die Ursachensuche ist nicht einfach. Wichtig sind die Harmonisierung und Standardisierung der Zentrifugationsbedingungen. Die gravimetrische Bestimmung zeigt deutliche Abweichungen beim manuellen Pipettieren. Verbesserungen der Eingangskontrolle sind hier nötig, insbesondere zur Erkennung und Dokumentation des Füllstandes. Das Fragebogenkonzept hilft, typische Prozessvariationen und mögliche Optimierungspotenziale aufzuzeigen. Verlaufskontrollen helfen dabei, strukturelle Qualitätsprobleme wie nicht korrekt verschlossene Kryoröhrchen frühzeitig zu erkennen, gezielt gegenzusteuern und die Prozessstabilität zu verbessern.

Von Mirjam Bauer


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