Testbericht zum Äkta Avant 25 von GE Healthcare

Vor etwa einem Jahr haben wir im Rahmen einer internen Ausschreibung der Fakultät Fördermittel erhalten, um das alte Pharmacia Äkta Explorer 100 FPLC-Gerät  der Zentrale Einrichtung für Proteinproduktion und -reinigung  zu ersetzen. Der Äkta Explorer war 1996(?) angeschafft worden, als die schwedische Marke Pharmacia  noch existierte. Im Jahr 2014 trat das Worst-Case-Szenario ein: Sowohl der Monochromator  als auch Xenon-Blitzlampe  fast gleichzeitig ausfielen, was uns eine Rechnung von fast 10.000 € bescherte. Daher wollten wir das Gerät durch ein modernes Modell ersetzen. Es gibt nur zwei Unternehmen, die in diesem Bereich seriöse Geräte anbieten, nämlich GE Healthcare  ( Äkta-Produktreihe  ) und BioRad  ( NGC-Produktreihe  ). GE Healthcare hat die Marke Äkta im Zuge mehrerer Fusionen von Pharmacia übernommen, während BioRad mit seinen NGC-Modellen, die erst vor wenigen Jahren auf den Markt kamen, ein relativ neuer Wettbewerber ist.Wir haben uns für das Äkta Avant 25  entschieden. Wir wollten auf jeden Fall einen gekapselten, gekühlten Fraktionssammler haben. Außerdem war uns eine vertraute Benutzererfahrung wichtig. Wir führen häufig automatisierte Aufreinigungen durch und möchten nicht, dass unsere Proteine längere Zeit bei Raumtemperatur in offenen Röhrchen stehen, in die Bakterien und Staub aus der Luft eindringen können. Mittlerweile setzen wir den Äkta Avant seit etwa einem halben Jahr ein und haben inzwischen einen guten Eindruck davon, wie er im Vergleich zum Äkta Explorer abschneidet. Obwohl der Avant moderner ist als der Explorer, nutzen alle Anwender unserer Zentraleinrichtung nach wie vor den Explorer. Sie sind mit der Benutzeroberfläche von Unicorn 5.11 vertraut und haben offenbar kein Interesse daran, sich in die – zugegebenermaßen – kompliziertere Benutzeroberfläche des Avant einzuarbeiten. Ein weiterer Grund dafür, dass das Gerät bisher nur intern genutzt wurde, war jedoch die beträchtliche Anzahl an Problemen, auf die wir gestoßen sind. Bei unserem alten Äkta Explorer haben wir noch nie so viele Probleme in so kurzer Folge erlebt. Ich weiß nicht, ob unsere Situation typisch ist (laut den Vertretern von GE Healthcare ist dies nicht der Fall). Dennoch sind hier die Probleme aufgeführt, auf die wir gestoßen sind:

1. Computerausfall

2. Verstopfung des Durchflussbegrenzers FR-902

3. Unerklärliche und anhaltende vorzeitige Unterbrechung der direkten Probenzuführung in die Säule, obwohl in den Schläuchen keine Luft sichtbar war

4. Erhebliches Leck an der Systempumpe (etwa 1 % des durch die Pumpe fließenden Puffers ging in das Pumpenspülsystem verloren)

5. Kommunikations- und Stromausfall

6. Unerklärliche Luftdetektion im B-Einlassventil

7. Die Festplatte des Steuercomputers fiel nach einigen Monaten Betrieb aus. Dies geschah während des Kurses zur Proteinreinigung  , den wir für das Doktorandenprogramm in Biomedizin  organisierten. Der Computer wurde so langsam, dass es unmöglich war, das Avant-System zu steuern, und der Intel-RAID-Daemon blinkte, um uns auf die bevorstehende Katastrophe hinzuweisen. Obwohl wir das System von GE Healthcare gekauft hatten, wiesen sie die Verantwortung an den Computerhersteller ( HP  ) weiter. Ich brauchte einen ganzen Tag (mehrere E-Mails, Telefonate und Internetanrufe), bis ich endlich herausfand, wie ich die Festplatte im Rahmen der Garantie austauschen lassen konnte (HP-Fallnummer 4652993752). Der einzige Weg war, meinen lokalen (finnischen) HP-Support telefonisch zu kontaktieren. Sobald ich dies jedoch getan hatte, brauchte HP nur 17 Stunden, um die neue Festplatte an meinen Schreibtisch zu liefern. Der IT-Support tauschte sie aus, und nach etwa vier Stunden, in denen das RAID neu aufgebaut wurde, konnten wir den Äkta wieder nutzen (Unicorn weigerte sich zu laufen, während das RAID sich neu aufbaute). Etwa einen Monat nach diesem Vorfall begann HP, mich zu bedrängen, die defekte Festplatte zurückzusenden. Während meines Telefongesprächs war mir nicht mitgeteilt worden, dass von mir die Rücksendung der defekten Festplatte erwartet wurde. Die Festplatte wurde wahrscheinlich von unserem IT-Support entsorgt, aber selbst wenn sie sie behalten hätten, bin ich nicht gerade begeistert davon, eine weitere Anfrage in die Support-Warteschlange unserer überlasteten (und mittlerweile weitgehend nicht mehr existierenden) IT-Abteilung einzureichen, die eine durchschnittliche Länge von etwa 500 Anfragen aufweist (was je nach Dringlichkeit des Problems zu Antwortzeiten von Wochen bis Monaten führt). 2. Später am selben Tag starteten wir einen Versuchsdurchlauf zur Aufreinigung eines Fc-markierten Proteins über eine Protein-A  -Säule. Wir füllten 400 ml konditioniertes Zellkulturmedium in eine 5-ml-HiTap rProtein-A-FF-Säule  . Das haben wir schon oft gemacht, aber dieses Mal stieg der Druck in der Säule schnell an, und das Äkta-System reduzierte pflichtbewusst die Durchflussrate, um die Säule nicht zu beschädigen. Nach etwa 2 Stunden lag die Durchflussrate bei etwa 0,1 ml/ml. Vielleicht hatten wir vergessen, die Probe durch Zentrifugation/Filtration zu reinigen, und der Online-Filter  war verstopft. Ich habe vieles ausprobiert, ohne dass sich eine Besserung einstellte, und schließlich jedes Element im Durchflussweg einzeln entfernt, um die Ursache der Verstopfung zu lokalisieren. Schließlich identifizierte ich den FR-902 Durchflussbegrenzer  . In den 20 Jahren, in denen ich den Äkta Explorer nutze, habe ich noch nie erlebt, dass ein Durchflussbegrenzer vollständig verstopft war – lediglich einen Anstieg seines Widerstands. Der GE-Kundendienst besuchte uns am Freitag derselben Woche und versuchte, ihn zu reinigen, jedoch ohne Erfolg, sodass wir auf ein Ersatzteil warten mussten, das wir in der darauffolgenden Woche erhielten.3. Wir haben den Lauf zwar ohne den Durchflussbegrenzer fortgesetzt, waren damit aber nicht zufrieden, da wir am Avant schon seit vielen Wochen mit Luft im System zu kämpfen hatten. Bei uns hat der Luftdetektor vorzeitig angeschlagen, wenn wir die Probe direkt in die Säule geladen haben. Auch das ist etwas, was wir am Explorer noch nie beobachtet haben. Zunächst dachten wir, es könnte an zu langen oder zu engen Probenzufuhrschläuchen liegen (wir bewahrten die Proben in einem Kühlschrank neben dem Avant auf und verwendeten einen Zufuhrschlauch von etwa 3 Metern Länge). Dann vermuteten wir, dass unsere Entgasung nicht ausreichend war. Doch nichts verbesserte die Situation. Das Problem verschwand, nachdem der GE-Servicetechniker die Dichtungen der B-Pumpe ausgetauscht hatte – dies geschah im Rahmen eines ersten Versuchs, ein anderes Problem zu beheben: die Undichtigkeit der Pumpendichtung (siehe nächster Absatz). 4. Undichtigkeit der Pumpendichtung in die Rückspülleitungen. Das Pumpenspülsystem  verwendet 50-ml-Falcon-Röhrchen, die mit 20 %igem Ethanol gefüllt sind. Sind die Pumpendichtungen undicht, gelangt Laufpuffer in das Pumpenspülsystem. In unserem Fall traten während eines 500-ml-Durchlaufs einer Gelfiltrationssäule (bei 2,6 ml/min und einem Druck von max. 0,5 MPa) etwa 5 ml Puffer aus. Die Falcon-Röhrchen begannen nach einigen Betriebsstunden überzulaufen, und die Spüllösung der Pumpe musste täglich ausgetauscht werden. Der Servicetechniker besuchte uns und tauschte die Dichtungen der B-Pumpe aus, doch dies verbesserte die Situation nur geringfügig. Wir ließen jeweils nur die A- oder die B-Pumpe laufen, um festzustellen, welche undicht war, und der Großteil der Leckage schien von der A-Pumpe zu stammen. Per E-Mail erhielten wir den Vorschlag, 1 bis 2 Stunden lang 95-prozentiges Ethanol unter hohem Druck durch die A-Pumpe laufen zu lassen, um die Dichtungen einzulaufen. Wir haben dies umgesetzt, und die Leckage wurde um etwa 50 % reduziert. Das war jedoch immer noch zu viel, und GE beschloss, die Dichtungen und Kolben sowohl der A- als auch der B-Pumpe auszutauschen. Der Austausch erfolgte letzte Woche, und seitdem haben wir keinerlei Leckage mehr festgestellt.5. Es gab weitere seltsame Störungen (wie sporadische Kommunikationsfehler und einige Stromausfälle). Einige davon könnten durch Kabel verursacht worden sein, die bei der Installation nicht richtig angeschlossen wurden (der Avant befindet sich leider an einer Stelle, an der es schwierig ist, die Anschlüsse auf der Rückseite zu überprüfen). Beim letzten Servicebesuch löste der Servicetechniker einen solchen Stromausfall aus und stellte fest, dass das Netzkabel nur gerade so weit eingesteckt war, dass ein Kontakt bestand, und dass bereits kleine Bewegungen des Geräts zu Stromausfällen führen konnten.6. Luftdetektion im B-Einlassventil ohne erkennbare Ursache. Das ist das Problem, das uns derzeit zu schaffen macht, nachdem die Probleme 1 bis 5 behoben wurden. Es trat kurz nach dem letzten Servicebesuch auf. Wir erhielten sporadische Alarme aufgrund von Luftdetektion im B-Ventil. Zunächst schenkten wir ihnen keine besondere Beachtung, doch mittlerweile treten sie etwa alle 30 Minuten auf, und wir untersuchen die Sache erneut: Die Einlassschläuche sind gefüllt, und es sind keine Blasen zu sehen; der Luftalarm wird bei der Ansaugung aus B1 nicht ausgelöst, was wahrscheinlich bedeutet, dass die Pumpe selbst in Ordnung ist, das Problem jedoch im B-Einlassventil liegt oder damit zusammenhängt. Da wir jedoch keine Änderungen am B-Einlassventil vorgenommen haben, erscheint dies in jedem Fall seltsam… Fazit: Wenn wir uns heute zwischen dem Äkta Avant und dem BioRad NGC DiscoverTM 100 Pro entscheiden müssten, würde ich mich wahrscheinlich für das BioRad-Gerät entscheiden. Der zusätzliche Arbeitsaufwand, den uns die vielen Probleme verursacht haben, ist beträchtlich. In verlorenen Arbeitsstunden gemessen würden sich die Kosten auf viele Tausend Euro belaufen. Zudem waren wir mit den meist langen Reaktionszeiten von GE auf unsere Supportanfragen nicht besonders zufrieden. Der Äkta Explorer läuft unterdessen jeden Tag zuverlässig und einwandfrei, ohne dass sich jemand darum kümmern muss … Ich vergleiche den Avant mit einem Ferrari, während der Explorer „nur“ ein Arbeitstier ist. Ferraris mögen zwar Spaß beim Fahren machen, sind aber eher für ihre Leistung und ihren Stil bekannt als für ihre Verarbeitungsqualität. Wäre da nicht der Explorer, hätte ich schon längst in Erwägung gezogen, den Avant zurückzugeben, da er seit seiner Lieferung noch nicht zuverlässig genug war, um ihn im tatsächlichen Produktionsbetrieb einzusetzen. Ich kann keinen Vergleich mit anderen Avant-Nutzern anstellen (da ich persönlich keine anderen Avant-Nutzer kenne). Wenn es stimmt, was mir die GE-Vertreter erzählen, dann gibt es Dutzende von Avants im intensiven Produktionsbetrieb, die keinerlei Probleme bereiten. In diesem Fall müssen wir wohl eine Maschine erhalten haben, die von einem Ingenieur an einem Montagmorgen nach einem durchfeierten Wochenende zusammengebaut wurde. Sollte dies der Fall sein, sollte GE Healthcare die volle Verantwortung übernehmen.Die UNICORN 7-SoftwareDie neue UNICORN 7  -Software ist in mancher Hinsicht besser, in anderer Hinsicht jedoch schlechter. Wir vermissen die Möglichkeit, die UV-Lampe vollständig auszuschalten, sehr. Der Austausch der Xenon-Blitzlampe ist teuer (mehr als 1.500 Euro), und da wir Langzeitläufe durchführen (z. B. direktes Beladen der Säule über Nacht), führt dies zu einer deutlich kürzeren Lebensdauer der Xenon-Lampe. Bei dem Äkta Explorer mussten wir die Xenon-Lampe innerhalb von 20 Jahren dreimal austauschen. Wir haben grob berechnet, dass sich die durchschnittliche Lebensdauer der Lampe ohne die Möglichkeit, sie auszuschalten, auf etwa 50 % verkürzen wird (was bedeutet, dass wir sie alle drei Jahre austauschen müssen). Alternativ könnte GE Healthcare einen „Modus für lange Probenahmeintervalle“ für die Lampe einführen (z. B. die optische Dichte nur alle 10 Sekunden messen), was für lange Laufzeiten, in denen eigentlich nichts passiert, mehr als ausreichend wäre.Ein weiterer großer Nachteil der neuen Software ist das neue Auswertungsmodul. Die Standardeinstellung („Auswertung für Anfänger“) ist oft, aber nicht immer ausreichend. Es wirkt einfach wie eine Beta-Version mit vielen Fehlern und fehlenden Funktionen. Wenn man komplexere Analysen durchführen möchte, muss man in den „klassischen Modus“ wechseln. Der klassische Modus soll dem Auswertungsmodul der UNICORN-5-Software sehr ähnlich sein. Allerdings wurden einige sehr nützliche Funktionen entfernt (z. B. ist das Zusammenfassen von Proben jetzt eine Qual, während es unter UNICORN 5 ein Kinderspiel war). Niemand versteht wirklich, warum man eine funktionierende Funktion entfernt hat, die fast jeder mochte und nutzte, und sie durch einen umständlichen, unintuitiven Arbeitsablauf ersetzt hat. Zu guter Letzt gibt es noch eine Client-Software (eine Floating-Lizenz zur Fernüberwachung und -steuerung des Avant). Zunächst einmal ist die Installation der Lizenz sehr knifflig (tatsächlich musste jemand von GE Healthcare zu uns kommen, um diese Software auf meinem MacBook zu installieren). Da sie nur unter Windows läuft, mussten wir sie in einer Emulation ausführen. Wir haben Oracles kostenlose Virtual Box  verwendet, die ihre Aufgabe hervorragend erfüllt. Da ich jedoch inzwischen wieder zu Ubuntu  gewechselt bin, hat in den letzten drei Monaten niemand diese Client-Lizenz mehr genutzt. Es ist einfach viel unkomplizierter, die in Microsoft integrierte Remote-Desktop-Software  zu nutzen, um auf das Avant zuzugreifen und es zu bedienen. Auf jedem Windows-Computer ist die Software bereits installiert, und für macOSX stehen viele sehr gute Clients kostenlos zur Verfügung (z. B. Cord  ) und Linux (z. B. Remmina  ).Falls ich in diesem Testbericht etwas zum Äkta Avant übersehen habe, können Sie mich gerne per E-Mail fragen, und ich werde diesen Bericht über den Äkta Avant 25 FPLC gerne aktualisieren!