Einstieg in die Laborautomatisierung

Wie Labors unterschiedlicher Größe in den letzten Jahrzehnten entdeckt haben, kann die Automatisierung manueller und sich wiederholender Aufgaben, insbesondere der gefährlichsten oder fehleranfälligsten, die Produktivität steigern, die Bearbeitungszeit verkürzen, die Sicherheit des Personals verbessern und Fehlerraten minimieren. Darüber hinaus trägt die Integration automatisierter Systeme mit mehreren vielseitigen Laborgeräten dazu bei, den Durchsatz zu optimieren, die Qualität der Ergebnisse zu verbessern und die Kosten weiter zu senken. Da jedoch keine zwei Labore einander gleichen, werden auch die Strategien zur Automatisierung und/oder Integration der Laborhardware und -software eines Labors nie mit denen eines anderen übereinstimmen. Einige Labors sind möglicherweise bereit, nur wenige Schritte des analytischen Prozesses zu integrieren, während andere die totale Laborautomatisierung (TLA) anstreben. 

Beginnen Sie mit den Grundlagen

Unabhängig von der Einfachheit oder Komplexität der Automatisierung/Integration Ihres Labors sind die zwei wichtigsten Faktoren für den Erfolg:

1. Erstellen von kurz- und langfristigen Plänen

2. Partnerschaft mit Anbietern, die Ihre aktuellen Bedürfnisse und langfristigen Ziele verstehen 

Beginnen Sie damit, gründliche Übergangspläne zu erstellen, mit denen Sie den Übergang vom aktuellen Zustand Ihres Labors in den zukünftigen Zustand, den Sie sich vorstellen, bewerkstelligen können. Ihre Pläne werden dabei unweigerlich die Evaluierung neuer Produkte und Technologien umfassen. Dies bietet Ihnen die Möglichkeit, Lieferanten/Partner mit dem Know-how in den Bereichen Wissenschaft und Laborautomatisierung zu bestimmen, die Sie bei der Implementierung Ihrer Automatisierungs- und Integrationspläne unterstützen können.

Branchenabdeckung

Die Integration verschiedener Technologien und Instrumente für Forschung und Entwicklung ist für viele globale Branchen schon lange eine Herausforderung. Dazu gehören Branchen wie Pharma- und Biopharmaindustrie, Petrochemie und Energie, Lebensmittel und Getränke, Forensik, Landwirtschaft sowie eine stetig wachsende Zahl von Biotechnologie-Unternehmen.

Integrierte Arbeitsabläufe

Beim Erwerb von Laborautomatisierung ist eine der ersten Entscheidungen, wie groß der Anteil der Arbeitsabläufe sein wird, der automatisiert werden soll. Automatisierte Pipettierroboter automatisieren Pipettieraufgaben und Mikrotiterplattenmanipulationen. Allerdings können durch das Ergänzen des Laborequipments um einen Pipettierroboter, wie einen Mikrotiterplattenleser, noch mehr Teile des Arbeitsablaufs automatisiert werden. Workflow-Integrationen erfordern Erfahrung und Know-how bei zahlreichen komplexen Prozessen. Beispiele umfassen: biochemische und phänotypische Screeningtests, Zellwachstum und -optimierung, Zielpräparation für genetische Analyse (einschließlich Next-Generation-Sequenzierung), Nukleinsäureextraktion aus verschiedenen Quellen, Testentwicklung und -optimierung und eine Reihe von kritischen Qualitätskontrollprozessen (QC).

Integrierte Geräte

Um den Erfolg sicherzustellen, muss ein umfassender Integrationsplan eine Reihe von Standard-Laborgeräten sowie Software, die mit diesen Geräten verwendet wird, berücksichtigen. Dazu gehören unter anderem Plattenwäscher, Lesegeräte, Bildgebungssysteme, Transport- und Handhabungsgeräte (z. B. zum Versiegeln, Perforieren), Barcode-Lesegeräte, temperaturgesteuerte Lagersysteme, Mikrotiterplattenzentrifugen, Schüttgut-Dispenser, Geräte zum Umgang mit und zum Verschließen/Öffnen von Röhrchen sowie Sicherheits- und Biocontainment-Behälter.

Software für Systemintegrationen

Bei der Entwicklung eines automatisierten, integrierten Systems geht es nicht nur um Hardware - jedes Mal, wenn sich Ihre Probe bewegt, verändern sich auch Ihre Daten.

Wenn es in Ihrem Labor ähnlich wie in den meisten zugeht, dann wünschen Sie sich eine Vereinfachung der Komplexität der Proben- und Datenverarbeitung durch intelligente Verarbeitung, unabhängig davon, ob es sich bei Ihrem Prozess um ein 60-minütiges Einzelverfahren oder eine 60-tägige mehrphasige Analyse handelt. Mit der entsprechenden Software können Sie den gesamten Arbeitsablauf steuern, planen und nachverfolgen sowie den Assay-Arbeitsablauf auf dem System abbilden.

Darüber hinaus benötigen Sie Software, die Fehler erkennt, bevor ein Lauf beginnt, und die Bewegung Ihrer Labware während des gesamten Prozesses anzeigt. Diese Software sollte auch in der Lage sein, Gerätefehler mithilfe vordefinierter Antworten zu beheben - oder Sie per E-Mail, akustischem Alarm oder einer Bildschirmmeldung darauf aufmerksam zu machen.

Jegliche von Ihnen ausgewählte Softwarelösung sollte in der Lage sein, Ihnen dabei zu helfen, jederzeit auf Berichte zu Ihren Läufen, zu Labware und zu Proben zuzugreifen und diese zu erstellen. Die Daten müssen nahtlos zwischen unterschiedlichen Verfahren übertragen werden können, sodass keine Zwischentextdateien mehr ausgelesen werden müssen. Schließlich muss die ausgewählte Software als direkte Datenquelle für externe Informationsverfolgungssysteme und ein Laborinformationsmanagementsystem (LIMS) dienen können. Dadurch wird ein Datenpfad bereitgestellt, der frei von menschlichen Interaktionen ist, um die zuverlässigste Berichterstattung an Unternehmensdatensysteme sicherzustellen.