Wie finde ich den richtigen Microplate Reader?
SPECTROstar Nano
Absorptions-Plate Reader mit Küvettenmessplatz
Grundlegende Informationen zu Microplate Readern
Was ist ein Microplate Reader?
Ein Microplate Reader ist ein Labormessinstrument, das genutzt werden kann um chemische, biologische oder physikalische Reaktionen, Eigenschaften oder Analyten in Mikroplatten zu vermessen. Mikroplatten besitzen hierzu mehrere voneinander getrennte Vertiefungen, die sogenannten "Wells", in denen Reaktionen durchgeführt werden können. Diese Reaktionen dienen dazu, die Gegenwart eines Analyten oder den Ablauf eines biochemischen Prozesses in messbare optische Signale umzuwandeln. Der Microplate Reader detektiert diese Signale und quantifiziert somit die untersuchten Parameter.
Wissenschaftler der Life Sciences und der pharmazeutischen Industrie streben stets danach Routineprozesse und die Effizienz ihrer Labore durch den Einsatz von zeitsparenden Produkten und Messgeräten zu verbessern. Ein Microplate Reader kann bis zu 3456 Proben innerhalb von Minuten oder sogar Sekunden analysieren. Plate Reader können eingesetzt werden, um Arbeitszeiten sowie Kosten von Reagenzien zu reduzieren und verschaffen Wissenschaftlern so mehr Zeit für die Datenanalyse und die Bewertung ihrer Ergebnisse.
Wofür werden Microplate Reader genutzt?
Microplate Reader werden eingesetzt um eine Vielzahl biologischer und chemischer Assays in Mikroplatten zu quantifizieren. Die riesige Auswahl an heutzutage verfügbaren Reagenz-Kits eröffnet die Nutzung von Microplate Readern in verschiedenen Berufsfeldern und Anwendungen. Neben der biologischen, biochemischen und pharmazeutischen Forschung, sowohl im akademischen, als auch im industriellen Umfeld, werden Plate Reader auch in der Umweltforschung, sowie der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie genutzt.
Funktionsprinzip von Microplate Readern
Ein Microplate Reader detektiert Lichtsignale die von Proben ausgehen, die in Mikroplatten pipettiert wurden. Die optischen Eigenschaften dieser Proben sind das Ergebnis von biologischen, chemischen, biochemischen oder physikalischen Reaktionen. Verschiedene Reaktionsarten generieren unterschiedliche optische Veränderungen die zur Probenanalyse herangezogen werden können. Absorption, Fluoreszenzintensität und Lumineszenz sind hierbei die beliebtesten und am häufigsten verwendeten Detektionsmodi die in Laboren weltweit eingesetzt werden. Darüber hinaus sind spezielle Detektionsmodi in Form von Fluoreszenz-Polarisation, zeitaufgelöster Fluoreszenz und AlphaScreen® verfügbar.
Mikroplatten-basierte Messmethoden detektieren Lichtsignale die von Proben generiert werden, umgewandelt werden, oder die Probe durchdringen. Diese Lichtsignale werden von einem Detektor gemessen, bei dem es sich in der Regel um ein sogenanntes Photomultiplier Tube (PMT) handelt. PMTs wandeln Photonen in Elektrizität um, die anschließend vom Microplate Reader quantifiziert wird. Diese Daten werden von der Reader Software als Zahlen dargestellt um eine direkte Quantifizierung zu ermöglichen.
Abhängig von der Art der optischen Signaländerung während einer Reaktion und vom Detektionsmodus selbst müssen Proben unter Umständen mit Licht einer spezifischen Wellenlänge angeregt werden. Dieses Licht wird in der Regel von einer Breitband Xenon Blitzlampe generiert. Die Anregung einer Probe mit einer spezifischen Wellenlänge wird ermöglicht indem das von der Lampe generierte Licht durch spezifische Exzitationsfilter oder einen Monochromator selektiert wird. Um die Sensitivität und Spezifität zu erhöhen werden Filter und Monochromatoren gleichermaßen im Bereich der Emission/Detektion genutzt. Hierzu werden sie überlicherweise zwischen Probe und Detektor positioniert.
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Welche Assays möchte ich durchführen?
Wenn es um die Anschaffung eines Microplate Readers geht sind bereits Applikationen bekannt, die gemessen werden sollen. Nichtsdestotrozt macht es Sinn dieser Frage weitere Aufmerksamkeit zukommen zu lassen um die richtige und zukunftssichere Lösung für ein Labor zu finden. Einerseits werden sie Routine-Assays zur Quantifizierung von Biomolekülen wie Nukleinsäuren und Proteinen oder der Zellviabilität durchführen. Bereits für diese Applikationen ist eine Vielzahl von Methoden mit verschiedenen Messprinzipien, Detektionsmodi und Sensitivitäten verfügbar. Daher ist es wichtig im Vorfeld den genauen Namen und Hersteller eines Kits oder einer Chemikalie zu kennen die Sie einsetzen wollen. Andererseits gibt es tausende verschiedener Tests die dazu dienen spezifische biologische Fragestellungen zu untersuchen. Darunter befinden möglicherweise auch Lösungen für Probleme, die sie normalweise mit umständlichen Testverfahren lösen und für die es einfachere Mikroplatten-basierte Methoden gibt. Daher ist die Prüfung täglicher Laborarbeiten und wie Ihre Kollegen Microplate Reader nutzen wollen ein wichtiger Schritt vor der Anschaffung eines neuen Geräts. Alternativ finden Sie unter "Forschungsgebiete" zahlreiche Vorschläge wie Sie Microplate Reader nutzen können um Ihre Forschung zu vereinfachen.
Welchen Detektionsmodus brauche ich für meinen Assay?
Selbst wenn sie die selbe biologische Fragestellung beantworten, werden unterschiedliche Assays oft auf unterschiedliche Weise detektiert. Wenn Sie sich bereits für ein kommerzielles Kit entschieden haben, finden Sie Informationen zu den benötigten Detektionsmodi im Produktbegleitblatt. Eine Übersicht der Detektionsmodi die in Microplate Readern verfügbar sind und wofür diese üblicherweise genutzt werden finden Sie im folgenden Abschnitt.
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Absorption
Absorption misst den Anteil des Lichts, der bei Transmission durch eine Probe verloren geht, d.h. von ihr absorbiert wird. Oft absorbieren Moleküle Licht einer spezifischen Wellenlänge und können somit durch die Messung ihrer Absorption quantifiziert werden. Typische Applikationen, die an einem Absorbance Microplate Reader durchgeführt werden sind:
Protein-Quantifizierungs Assays -
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Fluoreszenzintensität (inklusive FRET)
Fluoreszenz ist die Absorption von Lichtenergie und ihre Umwandlung in Emissionslicht, kinetische Energie und Wärme. Da das emittierte Licht energetisch schwächer als das Anregungsslicht ist, weist es immer eine höhere Wellenlänge auf. Der Prozess von Energieaufnahme über Energieumwandlung bis zur Lichtemission läuft sehr schnell, innerhalb eines Nanosekunden-Zeitfensters, ab. Daher wird zur Detektion von Fluoreszenz-Intensität nach Exzitation mit Licht einer spezifischen Wellenlänge die Detektion des Emissionslichts mit möglichst geringem Zeitversatz gemessen. Die Auswahl spezifischer Wellenlängen wird durch den Einsatz von Filtern oder Monochromatoren erreicht. Da die Fluoreszenzintensität linear mit der Konzentration eines Fluorophors zusammenhängt kann sie dementsprechend zur Quantifizierung eines fluoreszenten (oder fluoreszenz-markierten) Moleküls eingesetzt werden. Andere Fluoreszenzintensitäts Applikationen nutzen zur Detektion die Verschiebung der Fluoreszenzemission oder die Erhöhung der Fluoreszenz eines spezifischen Moleküls nach Wechselwirkung mit einem potentiellen Bindungspartner. Typische Fluoreszenz-basierte Applikationen, die an Fluoreszenz Plate Readern durchgeführt werden sind:
Zell-Viabilitäts Assays Resazurin assay, Calcein-AM Aggregations Assays Thioflavin T (RT-QuIC) Enzymaktivitäts Assays 4-methylumbelliferone (4-MU), NADH-based assays, 7-Amino-4-Methylcoumarin (AMC) Reaktive Sauerstoffspezies H2DCFDA assay, DCF assay Nukleinsäuren-Quantifizierung Qubit assays, Quant-iT assays (e.g. PicoGreen) -
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Lumineszenz (inklusive BRET)
Die Emission von Licht ohne vorherige Anregung wird als Lumineszenz bezeichnet. Die Erzeugung von Licht in biowissenschaftlichen Experimenten erfolgt im Zuge einer chemischen Reaktion und ist entweder spontan oder benötigt eine enzymatische Katalyse. Bei einer spontanen Lumineszenzreaktion müssen sowohl das Substrat als auch Co-Faktoren vorhanden sein, um Licht zu erzeugen. Für eine enzymabhängige Lumineszenzreaktion wird ein funktionierendes Enzym benötigt. Ein solches Enzym wird als Luziferase bezeichnet. Um das emittierte Licht eines Lumineszenzassays zu analysieren, ist ein Detektor notwendig. Typischerweise wird das gesamte Licht, das aus einem Well stammt, durch eine Linse gebündelt und zum Detektor geleitet. Dementsprechend ist ein Luminescence Plate Reader weder auf Filter noch auf eine Anregungslichtquelle angewiesen. Dieser sehr sensitive Detektionsmodus wird verwendet, um Folgendes zu untersuchen:
Zell-Viabilitäts Assays CellTiterGlo Reporter assays Dual luciferase reporter assay Rezeptor-Liganden-Bindung BRET-basierte Assays -
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Fluoreszenz Polarisation
Ein anderer fluoreszenzbasierter Detektionsmodus verwendet polarisiertes Licht zur Anregung des fluoreszierenden Moleküls. Die Änderung der Polarisation des emittierten Lichts wird durch Messung der Emission in der parallelen und senkrechten Ebene relativ zur Anregungspolarisationsebene bestimmt. Änderungen in der Fluoreszenz Polarisation resultieren aus Unterschieden in den Molekulargewichten. Kleine und leichte Moleküle bewegen sich schnell und depolarisieren die Fluoreszenzemission, während sich größere Moleküle langsam bewegen und die Fluoreszenz Polarisation beibehalten. Dieses Prinzip erlaubt es, Folgendes zu untersuchen:
Kompetitive Bindungsassays Nukleotiddetektion zur Erfassung von Enzymaktivität Transcreener assays -
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AlphaScreen
Die AlphaScreen-Technologie (Amplified Luminescent Proximity Homogeneous Assay) verwendet Beads, die Singulett-Sauerstoff freisetzen, wenn sie mit rotem Licht (680 nm) angeregt werden. Singulett-Sauerstoff-Moleküle bewegen sich bis zu 200 nm und reagieren mit Thioxen in einer Chemilumineszenz-Reaktion. Weitere Energieübertragungen führen zur Emission von breiten Lumineszenzsignalen zwischen 520 und 620 nm oder Signalen mit konkreten Wellenlängen. Nur wenn sich Donor-Beads (die den Singulett-Sauerstoff freisetzen) und Akzeptor-Beads in unmittelbarer Nähe befinden, wird ein Lumineszenzsignal emittiert. Diese Beads werden in der Regel durch Antikörper zusammengebracht, die spezifisch an denselben Analyten binden, oder die an Moleküle gekoppelt sind, die miteinander interagieren. Für die AlphaScreen-Detektion wird die Anregung bei 680 nm mit einer im Vergleich zur Anregung zeitlich verzögerten Lumineszenzauslesung kombiniert. AlphaScreen wird häufig für High-Throughput-Applikationen verwendet, die Folgendes untersuchen:
Protein-/Zytokin-Quantifizierung AlphaLISA assays Protein-Phosphorylierungen Alpha SureFire assays Protein-Protein-Wechselwirkungen AlphaScreen assayss -
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Nephelometrie
Nephelometrische Messungen bestimmen die Lichtstreuung durch Moleküle in einer Lösung. Dazu wird Licht in eine Probe geschickt und das vorwärts gestreute Licht analysiert. Auf diese Weise kann die Konzentration von Partikeln in einer Lösung mit einem Nephelometer untersucht werden. Dies hilft bei der Untersuchung von:
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Zeitaufgelöste Fluoreszenz
Die zeitaufgelöste Fluoreszenz ist eine Methode, die auf Fluoreszenz basiert. Sie benötigt daher die Anregung einer fluoreszierenden Probe mit Licht einer bestimmten Wellenlänge und die Detektion der emittierten Fluoreszenz bei einer bestimmten Wellenlänge. Im Vergleich zur herkömmlichen Fluoreszenz dauert die Emission eine Millisekunde statt einer Nanosekunde. Ermöglicht wird dies durch seltene Erden mit langlebigen Fluoreszenzeigenschaften, sog. Lanthanide. Diese erlauben es, das Emissionssignal mit einer Verzögerung zur Anregung zu messen und verringern so die Detektion von Hintergrund- und Autofluoreszenz. Dieses Messprinzip wird in den folgenden Anwendungen eingesetzt:
Metabolische Assays soluble probes for extracellular acidification and oxygen consumption measurements Biomolekül- und Proteinquantifizierung Immunoassay, DELFIA -
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TR-FRET
Dieser mit der zeitaufgelösten Fluoreszenz eng verwandte Detektionsmodus kombiniert zeitaufgelöste Fluoreszenz mit Förster-Resonanz-Energie-Transfer (TR-FRET). Langlebige Lanthanid-Fluorophore fungieren hierbei als Donor und überträgen ihre Energie auf ein Akzeptor-Fluorophor. Da der Transfer nur stattfindet, wenn sich beide Fluorophore in direkter Nähe zueinander befinden, wird diese Methode häufig für Bindungsstudien eingesetzt.
Bindungsstudien TR-FRET-basierte Assays
Unsere Single-Mode Reader
Diese Microplate Reader können nur einen Detektionsmodus messen. Sie sind die beste Wahl, wenn im Vorfeld bekannt ist, dass das Gerät nur für eine Anwendung genutzt wird. Solche Aufgaben sind typischerweise Langzeit-Assays, die den Microplate Reader für andere Messungen blockieren. Daher ist ein Detektionsmodus ausreichend. Beispiele für solche Ansätze sind die Überwachung von mikrobiellem Wachstums, die einen oder mehrere Tage dauern kann, oder Thioflavin-T-Experimente, die bis zu 7 Tage untersucht werden. Ein einziger Detektionsmodus genügt Ihrem Labor, wenn er alle Ihre Anwendungen abdeckt. Mit Absorptionsmessungen können Sie zum Beispiel Enzymaktivitäten, die Menge an DNA und Proteinen in einer Probe, Zellviabilität und vieles mehr messen. Allerdings sind Sie so auch auf Assays beschränkt, die möglicherweise eine geringere Sensitivität oder Spezifität mit sich bringen, als Assays basierend auf anderen Detektionsmodi. Wenn Sie derzeit Anwendungen planen, die nur auf einem Detektionsmodus basieren, Sie aber nicht sicher sind, was die Zukunft bringt, ziehen sie Geräte in Betracht, die zu einem späteren Zeitpunkt mit weiteren Detektionsmodi aufgerüstet werden können.
LUMIstar Omega
Zweckgebundene Microplate Luminometer
SPECTROstar Omega
Absorptions-Plate Reader mit ultraschnellem UV/vis-Spektrometer
NEPHELOstar Plus
Microplate-Nephelometer für Lichtstreuungs- und Trübungsmessungen
Unsere Multi-Mode Reader
Geräte, die zwei oder mehr Detektionsmodi auslesen können, werden als Multi-Mode Microplate Reader bezeichnet. Sie bieten eine höhere Flexibilität hinsichtlich der Assays, die an ihnen gemessen werden können. Sie werden immer dann empfohlen, wenn viele Benutzer am gleichen Gerät arbeiten, wenn sich Ihre Applikationen von Projekt zu Projekt ändern oder wenn Sie bereits wissen, dass Sie Assays mit verschiedenen Detektionsmodi durchführen müssen. Darüber hinaus ist ein Multi-Mode Reader kostengünstiger als der Kauf mehrerer zweckgebundener Single-Mode Reader für jeden Detektionsmodus.
PHERAstar FSX
Leistungsstarker und sensitivster HTS-Plate Reader auf dem Markt
CLARIOstar Plus
Flexibelster Plate Reader für die Assayentwicklung
VANTAstar
Flexibler Plate Reader für vereinfachte Arbeitsabläufe
Omega Series
Single- und Multi-Mode Microplate Reader mit individueller Ausstattung
6- bis 96-Well Mikroplatten
In Mikroplatten mit bis zu 96 Wells gibt es oft ein gutes Signal, das leicht detektiert werden kann. 96-Well Platten können darüber hinaus vergleichsweise schnell gemessen werden. Sie können von den meisten Microplate Readern gelesen werden. Hohe Sensitivität und Geschwindigkeit sind für diese Plattenformate erforderlich, wenn Sie schnelle kinetische Messungen wie Kalzium-Flux-Assays oder Assays mit kleinen Signaländerungen wie bei z.B. Biosensoren untersuchen möchten.
Bild ©Greiner Bio-One GmbH
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384-Well Mikroplatten
Wenn Sie mit 384-Well Platten arbeiten, sind die Zeit, die für die Messung der Platte benötigt wird, sowie die für die Messung erforderliche Sensitivität von größerer Bedeutung. Für Fluoreszenzmessungen ist die Verwendung eines Fokussiersystems von Vorteil, da es die Empfindlichkeit erhöht. Für Lumineszenzmessungen in 384-Well-Platten werden Geräte empfohlen, die eine Signalübertragung auf Nachbar-Wells reduzieren, da die Wells dieses Plattenformats näher beieinander liegen und einen Crosstalk somit wahrscheinlicher ist.
Bild ©Greiner Bio-One GmbH
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1536- und 3456-Well Mikroplatten
Da diese Plattenformate sehr dicht belegt sind und nur geringe Probenvolumina (< 10 µl) aufnehmen können, werden für ihre Messung zweckgebundene Microplate Reader benötigt. Diese erfordern exakte Positionierung, hohe Geschwindigkeit und hohe Sensitivität, um kleinste Signale in einer angemessenen Zeit zu erfassen.
Bild ©Greiner Bio-One GmbH
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LVis Plate
Diese Mikroplatte ist speziell für die Messung der Absorption in kleinen Volumina konzipiert. Sie wird typischerweise zur Bestimmung der Konzentration von Nukleinsäuren und Proteinen verwendet. Sie enthält 16 Spots, die jeweils mit 2 Mikrolitern verschiedener Proben oder Replikaten für anschließende Absorptionsmessungen beladen werden können. Die LVis-Plate ist im UV-Bereich des Lichts transparent und ist mit herkömmlichen Microplate Readern kompatibel, da ihre Maße den Standardabmessungen von Mikroplatten entsprechen.
Atmospheric Control Unit
Verbesserte zellbasierte Assays
Evaluation Plate
Validierung der Microplate Reader Funktionalität
Filters
Filter für eine große Auswahl an Applikationen
LVis Plate
Messungen mit kleinen Volumina
Microplate Stacker
Handling-System für Mikroplatten
THERMOstar
Intelligente Mikroplatten-Inkubation
Wie hoch ist mein Budget?
Bei der Entscheidung zum Kauf eines Microplate Readers spielt natürlich auch das Budget eine Rolle.
Der Preis eines Microplate Readers hängt von der technischen Ausstattung und der Anzahl der Detektionsmodi ab, die das Gerät messen kann. Die Preisspanne beginnt bei 2.500 Euro für einen einfachen Filter-basierten ELISA Microplate Reader und kann bis zu über 100.000 Euro für einen speziellen High-End Multi-Mode Microplate Reader mit einer Vielzahl von Detektionsmodi und der besten Technologie für unübertroffene Messergebnisse und höchste Sensitivität reichen.
Aber treffen Sie Ihre Wahl mit Bedacht und berücksichtigen Sie nicht nur Ihre aktuellen, sondern auch Ihre zukünftigen Bedürfnisse.
Behalten Sie die Möglichkeit im Auge, dass Sie Ihren Microplate Reader jederzeit mit zusätzlichen Funktionen oder Detektionsmodi aufrüsten können. Durch die Möglichkeit zur anschließenden Aufrüstung umgehen Sie ggf. den Kauf eines zusätzlichen Gerätes für zukünftige Applikationen. Das spart nicht nur Geld und Nutzfläche in Ihrem Labor, sondern auch Zeit, die Sie aufbringen müssen, um sich an ein neues Gerät oder eine neue Marke zu gewöhnen.
Neben den Kosten für den Microplate Reader selbst können weitere Kosten anfallen, die bei der Auswahl des richtigen Geräts für Ihr Labor zu berücksichtigen sind. Vergessen Sie nicht zu prüfen, ob es irgendwelche versteckten Kosten gibt, z. B. Gebühren für Wartung, Support, Software-Updates und -Lizenzen oder gebündelte Reagenzienpakete.
Denken Sie auch daran, dass Filter-basierte Reader in der Regel günstiger sind als Monochromator-basierte Geräte, Sie aber verschiedene Filter für unterschiedliche Wellenlängen kaufen müssen. Gehen Sie sicher, dass Sie auch diese Kosten berücksichtigen.
Warum Sie sich für einen Reader von BMG LABTECH entscheiden sollten?
BMG LABTECH ist ausschließlich auf die Herstellung von Microplate Readern spezialisiert und verfügt über 30 Jahre umfassendes Know-how in der Mikroplatten-Lesetechnik. Dieses Wissen wird in den Ergebnissen sichtbar, die unsere Geräte liefern - der einzige Faktor, der in Ihrem Labor zählt! BMG LABTECH-Anwender können darauf vertrauen, dass sie beste Ergebnisse in Bezug auf Sensitivität, Geschwindigkeit und Flexibilität erhalten. Darüber hinaus sind unsere Plate Reader so entwickelt, dass sie über Jahre hinweg optimale Leistung erbringen. Unsere Geräte werden in Deutschland entwickelt, produziert und getestet und sind so gebaut, dass sie extrem robust und zuverlässig sind.
Ein Qualitätssiegel ist unser Produktranking auf der etablierten Wissenschaftsplattform "Select Science". Hier haben uns unsere Kunden mit 4,7 von 5,0 Sternen bewertet. Versäumen Sie nicht dort nachzulesen, was unsere Anwender über unsere Microplate Reader zu sagen haben.
Kaufen Sie nur, was Sie brauchen
Aufgrund ihrer Modularität können alle unsere Plate Reader mit verschiedenen Detektionsmodi ausgestattet werden und so eine Vielzahl von Applikationen abdecken. Zusätzliche Funktionen können jederzeit nachgerüstet werden. So halten Sie sich alle Möglichkeiten offen, auch wenn Sie nicht gleich den vollen Umfang der möglichen Funktionen Ihres Microplate Readers nutzen.
Rundum-Service und Support
Bei BMG LABTECH sind wir bestrebt, Ihnen den allerbesten Kundenservice zu bieten. Wenn Sie Kundenunterstützung benötigen, sind wir nur einen Anruf oder eine E-Mail entfernt. Während der Geschäftszeiten sprechen Sie sofort live mit einer Person, die Ihnen gerne weiterhilft. Es gibt kein automatisiertes Telefonsystem oder Warten in einer Warteschleife, unsere Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker sind immer für Sie da.
Softwarepaket für mehrere Benutzer
Alle unsere Geräte werden mit einem Softwarepaket geliefert, das von mehreren Benutzern verwendet und auf so vielen Computern wie nötig installiert werden kann, ohne dass zusätzliche Lizenzen erworben werden müssen. Software-Updates für unsere Microplate Reader sind zudem innerhalb der ersten 12 Monate nach dem Kauf kostenlos.
Zusätzlich garantieren wir die Verfügbarkeit von Ersatzteilen für mindestens 10 Jahre, auch nach dem Auslaufen eines Produkts. So lange halten wir die Komponenten für Ihren Plate Reader auf Lager!