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Mikroskopie & Automatisierung

Der lange Weg von der Motorisierung zur echten Automatisierung

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Neben der Software können sich allseits bekannte Optionen als nützlich erweisen, beispielsweise die Vorschau- oder Übersichtskamera, ein hardwarebasierter Autofokus und automatisch einstellbare Optiken. Ein integriertes Barcode-Lesegerät kann sich als extrem praktisch erweisen, wenn Barcodes bereits in der Forschungslaborumgebung eingeführt wurden.

Was für Software gilt, trifft auch auf die Hardware zu: Schnittstellen, die mit der neuesten Hardware und dem Zubehör zusammenarbeiten, z.B. Triggeraus- und -eingänge und gut dokumentierte optische Anschlüsse, sind entscheidende Elemente, die zu einer nahtloseren und erfolgreicheren Automatisierung beitragen.

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Gibt es irgendwelche Risiken?

Maximale Automatisierung in sämtlichen Aspekten ist nicht unbedingt immer wünschenswert. In einigen Fällen kann sich der Forscher versucht fühlen, das Experiment allein von der Maschine durchführen zu lassen. Allerdings werden Maschinen von Menschen entwickelt und programmiert, die ebenfalls Fehler machen. Ein falscher Eintrag in eine Datenbank mit Farbstoffen kann beispielsweise zu einer Imaging-Konfiguration führen, die ein Kanal-Übersprechen (Crosstalk) verursacht, welcher vom Forscher mit einem gültigen Signal verwechselt werden könnte. Oder ein System wurde korrekterweise so konfiguriert, dass es bei einem bestimmten Experiment unbrauchbare Bilder verwirft und sogar löscht. Für andere Experimente oder andere Benutzer könnte dies zum Verlust wertvoller Daten führen, wenn keine entsprechenden Anpassungen vorgenommen werden. Dasselbe gilt für die Bildanalyse. Wenn bestimmte Objekte von der Analyse automatisch ausgeschlossen werden, kann dies für die Auswertung des einen Assays notwendig sein, während notwendige Informationen für einen anderen Assay verloren gehen.

Bei allem Vertrauen auf Technologie-Automatisierung können sich die Prüfung der Konfiguration und Einrichtung sowie die Durchführung von schnellen gelegentlichen Plausibilitätstests daher als sehr nützlich erweisen.

Ausblick

Natürlich beginnt die Automatisierung nicht beim Imaging-System und endet auch nicht bei der Erfassung der Bilder. Die Herausforderung, menschliches Eingreifen beim Imaging zu eliminieren, gilt im Allgemeinen auch bei der Automatisierung im Labor. Vor etwa 20 Jahren waren Millionen von Proben pro Jahr und Labor erforderlich, um Investitionen in die Automatisierung der Laborumgebung zu rechtfertigen. Durch die steigenden Standards in Sachen Dokumentation und Reproduzierbarkeit, noch zahlreichere fachübergreifende Forschungsprojekte und die Weiterführung kurzfristiger Forschungsverträge hält die Automatisierung auch Einzug in kleinere Labors. Neue Technologien wie Smart Connected Products und das Internet der Dinge haben das Potenzial, die Mikroskopie zu revolutionieren. Diese muss sich also auf neue Regeln einstellen.

Literatur:

[1] Baker M.: Nature, 452, vol 533, (2016)

* H. Wolff: Carl Zeiss Microscopy GmbH, 07745 Jena

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