TRENDS IN DER LABORAUTOMATION Wo geht`s hin in der Laborautomation?

Automatisierte Systeme halten in mehr und mehr Laboratorien Einzug. Entwickler solcher Systeme müssen weit in die Zukuft blicken und Trends frühzeitig erkennen. Deshalb stellte LaborPraxis den "Big Playern" auf diesem Gebiet die Frage: Wo geht's hin in der Laborautomation?

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Thomas Brunner, Geschäftsführer von Bio-Tek: "Eines ist sicher: ohne Automation sind Labors heutzutage nicht mehr denkbar. Das Probenaufkommen nimmt ständig zu und - um wirtschaftlich zu arbeiten und flexibel bleiben zu können - wird mit dem spitzen Bleistift gerechnet. Return-on-Investment ist auch hier der entscheidende Faktor. Screeninglabors mit eben diesem hohen Probenaufkommen haben mit „Automationsstrassen“ den Anfang gemacht. Die Flexibilität dieser Geräte ist jedoch schnell ausgeschöpft. Meistens ist eine Rekonfiguration oder Erweiterung an sich ändernde Gegebenheiten nicht möglich. Hinzu kommt der enorm hohe Anschaffungspreis.Wir bei der Bio-Tek Instruments GmbH sehen die Zukunft eher im Markt von kleineren Assayvolumen und einer offenen Architektur in der Automations-Plattform. Dabei spielt nicht nur der Preis eine Rolle. Neue Gerätegenerationen oder Pipettoren können in solch ein System integriert werden. Auf unterschiedliche Anforderungen kann damit kostengünstig und schnell reagiert werden. Und noch ein weiterer Vorteil bietet eine Semi-Automatisierung: die Personalkosten sind überschaubarer!Darüber hinaus spielen in zunehmendem Maße kurze Entwicklungszeiten und sinkende Entwicklungskosten vom Konzeptentwurf bis hin zur fertigen Automatisierungsplattform eine große Rolle, denn nur so ist eine kurze Einführungszeit für das vom Kunden geplante Produkt bzw. Dienstleistung im umkämpften Geschäftsfeld der Laborautomation gewährleistet.

Volker Knack, Product Manager Europe, Protedyne Europe: "Im biopharmazeutischen Labor bleiben auch in Zukunft die Anforderungen an eine Laborautomatisierung gleich: Einfache Bedienung, hohe Flexibilität, Modularität und Zuverlässigkeit. Unabhängig vom Probendurchsatz werden intelligente und vernetzte Systeme den Weg zu einfacherer Bedienung, höherer Flexibilität und gesteigerter Zuverlässigkeit weisen. Durch die Vernetzung aller Komponenten - vom Arbeits-Deck über Greifer und Pipettier-Stationen bis hin zu Lesegeräten - können mit Hilfe von Datenbanken und der Verknüpfung mit Experten-Systemen hochflexible, einfach zu konfigurierende Systeme geschaffen werden. Basierend auf Vorlagen für Protokolle müssen nur noch Geräte im System platziert werden und entsprechende Parameter vom Anwender angepasst werden. Eine Programmierung im heutigen Sinne entfällt. Aufgrund der eingebauten Intelligenz der einzelnen Komponenten können Systeme optimal, unter Vermeidung verschleißbedingter Ausfälle, gewartet werden. Protedyne verwendet bereits die sog. SmartTool-Technologie in seinen BioCube-Systemen. Mittels Elektronik in Greifern, Pipetten, etc. werden alle Komponenten gesteuert und überwacht. Dies garantiert ein Plus an Effizienz und Zuverlässigkeit.Rolf Gueller, CEO von Chemspeed Ltd: "Für die nächsten Jahre sind im Bereich der Laborautomation vier Haupttrends auszumachen: Erstens wird die Notwendigkeit für Automatisierung in einer weiter wachsenden Zahl von Anwendungsfeldern einen der zentralen Innovationstreiber darstellen. Zweitens werden automatisierte Systeme verstärkt auf verschiedenen Stufen einer Entwicklung eingesetzt werden, von der "Discovery" über die Optimierungen bis hin zur Prozessentwicklung. Drittens werden für einzelne Anwendungen hochspezialisierte Lösungen gefordert sein. Stichworte sind hier hier z.B. umfassend automatisierte Dosierung (auch Feststoffe) oder die Einbindung analytischer Tools. Ein vierter Trend besteht darin, dass zukünftig nicht nur einzelne Abschnitte und Einheitsoperationen der Forschungstätigkeit automatisiert werden, sondern dass der gesamte Workflow in seiner Effizienz gesteigert wird. Es geht also in der Zukunft darum, den Spagat zwischen Flexibilität, Spezialisierung und Integrationsfähigkeit bewältigen zu können. Um auch in den kommenden Jahren dieser dynamisch wachsenden Komplexität gewachsen zu sein, zielt die Philosophie von Chemspeed z.B. mit der Accelerator Plattform auf modulare und offene Hochleistungssysteme."Werner Zinsser, Geschäftsführer bei Zinsser Analytic: "Seit Anfang der 80er Jahre hat sich im Liquid Handling der Trend vom Universalpipettierer zur flexiblen Workbench verschoben. Heute stehen maßgeschneiderte Lösungen im Vordergrund. Daher sind konsequente Weiter- und Neuentwicklung von Tools und Modulen für die Integration in die Pipettiersysteme sowie kontinuierliche Weiterentwicklung der System- und Applikationssoftware für flexible Systeme zur Bearbeitung komplexer Applikationen auf kompakten Systemen unerlässlich. Der Käufer möchte möglichst eine Komplettlösung angeboten bekommen. Kaufentscheidend ist die Bewertung des Gesamtkonzeptes, d.h. das Zusammenspiel von Hard- und Software und der Integration des Systems in die vorhandenen Arbeitsabläufe und Dateninfrastruktur. Daneben sind natürlich auch die allgemeinen Bedingungen entscheidend wie die Anpassungsfähigkeit des Systems an wachsende und zukünftige Anforderungen, kompetente Beratung, das Vertrauen, dass das anbietende Unternehmen die zugesicherten Leistungen wirklich erbringen kann und schneller, leistungsfähiger Service für Hard- und Software.Das Ziel der Automatisierung ist eigentlich immer, Arbeitsabläufe effizienter zu gestalten. Mit Standardlösungen lässt sich das nicht immer erreichen. Deshalb setzen wir auf modulare Individuallösungen. Wir analysieren gemeinsam mit den Kunden den Arbeitsablauf, die individuellen Systemanforderungen und Zielvorstellungen und entwerfen dann eine maßgeschneiderte Lösung." Hansjörg Haas, Interim General Manager bei Bioscience Technologies, Laboratory Automation and Integration, Thermo Electron Corp: "Automatisierte Systeme halten mehr und mehr Einzug in den Laboralltag. War es vor Jahren noch das automatisierte Robotersystem, das hauptsächlich im Bereich Drug-Screening eingesetzt wurde, so sieht man heutzutage automatisierte oder teilautomatisierte Geräte in fast allen Forschungsbereichen. Der Trend geht eindeutig zu kleineren, bedienerfreundlichen Anlagen, die im Idealfall eine Kombination aus automatisierter Station, anwenderfreundlicher Software und Verbrauchsmaterialien mit spezifischer Applikation darstellen. Solche applikations-spezifischen Arbeitsstationen werden in Zukunft den Drug-Discovery-Markt beherrschen. Die Geschäftseinheit “Laboratory Automation and Integration“ von Thermo Electron hat diesen Trend erkannt und wird mit entsprechenden neuen Produkten aufwarten. Engpässe in der Arzneimittelforschung und -entwicklung haben sich weg vom Screening hin zu Lead-Optimierung, Target-Validierung und Assay-Entwicklung verlagert; speziell in diesen Bereichen werden neue automatisierte Produkte Einzug halten."Jürgen Fetzer, Marketing, Tecan Deutschland: "Laborautomation ist ein sehr umfangreiches Feld. Ursprünglich im High-Throughput-Screening etabliert, ist Laborautomation heute auch in anderen Gebieten von Drug Discovery, Genomics, Proteomics und auch der klinischen Diagnostik ein Thema. Der Trend in den Laboren geht in Richtung Miniaturisierung und massiver paralleler Analyse. Für die Automation bedeutet das: weniger komplexe, große Anlagen, die viel Zeit benötigen, um auf einen Assay eingefahren zu werden, sondern hin zu kleineren, einfach zu installierenden Insellösungen, die sich auch sehr schnell auf andere Applikationen umstellen lassen. Flexibilität und Integrationsfähigkeit für verschiedenste Module (Detektion, Separation, Inkubation,…) ist dabei extrem wichtig. Höhere Durchsätze werden dann durch sequentiellen oder parallelen Betrieb solcher “Workcells“ erreicht. Das Umfeld der Laborautomation wird zunehmend reguliert werden, was sowohl auf die Entwicklung von Hard- und Software, als auch auf die Applikationen einen sehr großen Einfluss haben wird. IVD-D 98/79/EC in der klinischen Diagnostik und die CFR 21 Part 11 Regulation der FDA sind bereits Schritte in diese Richtung." Helmuth Klatt; Geschäftsführer von AJ Cybertron: "Ende der 90er Jahre wurde erkannt, dass die rasanten Entwicklungen in der Bio- und Gentechnologie sowie der Medizintechnik einen großen Bedarf an Automatisierungslösungen für laborspezifische Problemstellungen auslösen würden. Die manuellen Probenvorbereitungsschritte waren nicht nur zeitraubend sondern auch schlecht reproduzierbar. Die Realisierung der Forderungen nach integrierbaren Systemen, höhere Durchsatzzahlen, höhere Dosiergenauigkeit bei gleichbleibender Präzision, Robustheit und Zuverlässigkeit sowie niedrigen Investitionskosten wurden immer zwingender. Darüber hinaus erfordern neu entwickelte Verfahren in Analytik und Diagnostik neue, kundenspezifische Automatisierungsplattformen und auch unkonventionelle Lösungsansätze, die durch marktgängige Standardsysteme nicht realisiert werden können. Der zunehmende Bedarf an schnellen und vollautomatischen Prozessabläufen in der Analytik erfordert die Kombination von analytischen Geräten mit intelligenter Robotertechnik. Diesem Trend Rechnung tragend, hat sich unser Unternehmen in den letzten Jahren zu einem kompetenten Anbieter und Dienstleister auf dem Gebiet der Laborautomation entwickelt. Wir sehen für die Zukunft einen steigenden Bedarf an individuellen und innovativen Lösungen für die Laborautomation, insbesondere für das Liquid- und Probenhandling.

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