LIMS

Digitales Syntheselabor für jedermann dank Open Source

06.11.13 | Autor / Redakteur: Dominic Lütjohann*, Nicole Jung*,**, Stefan Bräse*,** / Marc Platthaus

Abb. 1: Das Beaglebone als Verbindungsstück zwischen Gerät (KNF-Pumpe SC 920) und Netzwerk
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Abb. 1: Das Beaglebone als Verbindungsstück zwischen Gerät (KNF-Pumpe SC 920) und Netzwerk (Bild: KIT/Chemotion)

Neue, frei zugängliche Technologien für die Gerätesteuerung und Informationsverarbeitung in Syntheselaboren wollen Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im Rahmen ihres Chemotion-Projekts bereitstellen. Dabei kombinieren sie LIMS mit ELN.

Das Chemotion-Projekt ist eine Kollaboration des Instituts für Organische Chemie (Prof. Stefan Bräse) und dem Steinbuch Centre for Computing (Prof. Bernhard Neumair). Es hat sich zur Aufgabe gemacht, auf Basis von Open-Source-Komponenten moderne Technologien im Bereich der Laborautomation einzuführen. Laborinformations- und Managementsysteme (LIMS) sowie elektronische Laborjournale (ELN) haben sich in der Industrie bereits bewährt und sind als wesentlicher Bestandteil in erfolgreichen Unternehmen nicht mehr wegzudenken. Hier soll ein Ansatz gezeigt werden, Informationsverarbeitung und Automatisierung auch für Forschungsinstitute und kleinere Unternehmen zugänglich zu machen.

Das synthetische Labor der Zukunft wird im Chemotion-Projekt als Smart-Lab entwickelt, in dem die Labor- und Analysengeräte über moderne Technologien kommunizieren und in einer zentralen Laborsteuerung eingefasst sind.

Manuelle Dateneingabe kann zu Fehlern führen

Viele Arbeitsschritte in chemischen Laboren werden heute zwar mit halbautomatisierten Apparaten durchgeführt, dennoch besteht noch keine durchgängige digitale Verarbeitung aller im Rahmen eines Projektes entstehenden Daten. Das manuelle Eintragen von Reaktionsdetails und der dazugehörigen Daten gehört häufig noch zum Laboralltag und bildet eine oft unterschätzte Fehlerquelle, welche die Qualität der Forschung beeinträchtigen kann. Dies resultiert in unpräzisen Versuchsvorschriften und einer unstrukturierten Datenspeicherung.

Mit der in chemischen Laboren – vor allem an Universitäten – häufig nur rudimentär vorhandenen IT-Infrastruktur geht so der Verlust von Arbeitsqualität und Arbeitszeit einher. Eine Laborautomation für Universitäten und kleine Unternehmen sollte also nicht nur die Standardisierung von Abläufen und eine Erhöhung der realisierbaren Reaktionsanzahl adressieren.

Eine solche Automatisierung muss vor allen Dingen die Möglichkeit bieten, durch professionelle Abläufe den Arbeitsfluss zu erleichtern und auf äußerst präzise und nachprüfbare Weise Forschungsdaten zu erhalten und zu sichern.

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