Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Vollautomatisierte Zellkultur

Labortätigkeiten erfordern oft Routinearbeiten, die von geschultem Personal durchgeführt werden müssen. Vollautomatisierte, modulare Labore erhöhen Durchsatz und Reproduzierbarkeit – zum Beispiel zur Kultivierung von Stammzellen.

© Fraunhofer IPT

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Individuelle Einzellösungen

Neue, leistungsfähige Prozesse erfordern auch das entsprechende Equipment – wir entwickeln individuelle Systeme für anspruchsvolle Automatisierungsaufgaben im Laborumfeld.

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Laborautomatisierung

Höhere Reproduzierbarkeit durch automatisierbare Laborprozesse

Routinearbeiten im Labor sind arbeitsintensiv und erfordern meist qualifiziertes Fachpersonal mit spezialisiertem Know-how. Viele dieser Tätigkeiten können jedoch automatisiert werden, um die Reproduzierbarkeit zu erhöhen und den Durchsatz zu steigern – und damit das Fachpersonal zu entlasten.

Das Fraunhofer IPT entwickelt Komplettsysteme zur vernetzten und adaptiven Prozessführung. Durch die modulare Bauweise können sowohl einzelne Prozesse automatisiert (siehe Entwicklung automatisierter Prozesse) als auch komplette Prozessketten abgebildet und umgesetzt werden. Bei einem Komplettsystem mit intelligenter Anlagensteuerung können durch die benutzerfreundliche Bedienoberfläche einzelne Prozesse an das Verhalten des biologischen Produkts angepasst werden. Ein umfassendes Datenerfassungskonzept bietet zudem die vollständige Dokumentation aller gewonnenen Daten, um Prozesse gemäß der gängigen Richtlinien und Normen nachzuhalten.

In enger Zusammenarbeit mit Biologen, Ingenieuren und Informatikern entwickelt das Fraunhofer IPT Konzepte für die Automatisierung der grünen, roten und weißen Biotechnologie – von individuellen Einzellösungen (siehe Entwicklung automatisierter Prozesse) bis hin zur Automatisierung eines kompletten biotechnologischen Labors. Außerdem geben wir Entscheidungsempfehlungen, um individuelle Prozessketten zu automatisieren und unterstützen Sie bei der Umsetzung.

Unser Leistungsangebot

Individuelle Lösungen

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Leitsystem – Automatisierung von Prozessen im adaptiven vernetzten Labor

Das Produktionsleitsystem, das wir am Fraunhofer IPT gemeinsam mit Partnern entwickelt haben, erlaubt die Vernetzung verschiedener Maschinen in der Laborautomatisierung, beispielsweise Inkubatoren, Zentrifugen, Roboter, High-Speed-Mikroskope. Prozesse können dadurch automatisiert und flexibel gestaltet werden

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Scheduling und Optimierung – Intelligente Steuerung automatisierter Laborprozesse

Die Arbeit mit Stammzellen führt oft zu schwer vorhersehbaren Prozesszeiten und komplexen Prozessen mit häufigen Medienwechseln, Splits und vielem mehr. Mithilfe künstlicher Intelligenz kann die Produktionsplanung und -steuerung optimiert und ein effizienterer Einsatz von Maßnahmen zur Laborautomatisierung gewährleistet werden.

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Produktionsplanung und Kostendarstellung – Optimale Planung und Bereitstellung der Verbrauchsmaterialien

Durchgängige Prozessüberwachung und Datenerfassung ermöglichen es, effizient auf Abweichungen im Prozessablauf zu reagieren und Materialbedarfe genauer anzupassen. Visualisierungen des Materialbestands erlauben dem Anwender eine präzise und vorausschauende Materialplanung.

Anwendungen

Online-Messtechnik in der Zellkultur

Die Automatisierung von Zellkultur-Prozessen erfordert geeignete Messtechnik, um das Zellwachstum zu überwachen. Durch individuelle Messtechik kann eine umfassende Qualitätskontrolle in automatisierten Produktionsumgebungen gewährleistet werden.

Sondermaschinenbau

Das Fraunhofer IPT entwickelt exakt auf die Wünsche des Anwenders spezifizierte Sonderlösungen für die Laborautomatisierung, wie beispielsweise Entwicklung und Betrieb von vollautomatisierten Anlagen für Zellkulturprozesse.

Konzeptentwicklung

Laborautomatisierung kann die Effizienz und den Durchsatz von Prozessen steigern – wenn sie an der richtigen Stelle eingesetzt wird. Wir erarbeiten individuelle Lösungen zu allen Bereichen der Automatisierung.

Projekte

StemCellFactory

Im Projekt werden standartisierte und integrierte Verfahren zur personalisierten stammzellbasierten Wirkstoffprädiktion genutzt, um Testsysteme für Wirkstofftestung und Pharmakotherapie im Bereich neuropsychiatrische Erkrankungen zu entwickeln.

 

Zum Projekt

AutoStem

Stammzellen sind vielversprechende Kandidaten für die Zelltherapie. Im EU-Projekt AUTOSTEM wurde eine vollautomatisierte Anlage entwickelt um Zellen in einer roboterunterstützten Umgebung herzustellen.

 

 

 

StemCellDiscovery

Die Automatisierung biotechnologischer Prozesse bedarf oft großer Investitionen: Um diese Prozesse testen und optimieren zu können, hat das Fraunhofer IPT die »StemCellDiscovery« aufgebaut. Das vollautomatisierte Labor steht als Testbed für Universitäten und Unternehmen zur Verfügung.