Technologie pro chytrou laboratoř budoucnosti

V Inovačním centru nICLAS vyvíjejí členové technologie pro chytré laboratoře budoucnosti. Zde je vidět: automatizovaná výroba kožních buněk v Tissue Factory. / V Inovačním centru nICLAS vyvíjejí členové technologie pro chytré laboratoře budoucnosti. Zde je vidět: automatizovaná výroba kožních buněk v Tissue Factory.

Moderní laboratoře dnes často stále připomínají klasickou manufakturu ve svých strukturách. Přístroje a procesy nejsou propojené a cenné vzorky jsou většinou ručně zpracovávány zaměstnanci. Dlouhou dobu tento systém stačil k využití inovační síly laboratoří. V dnešní době však často generují větší množství dat, na která známý model nestačí. V Inovačním centru pro automatizaci laboratoří ve Stuttgartu, zkráceně nICLAS, společně s partnery z průmyslu vyvíjí Fraunhofer IPA nové technologie pro chytré laboratoře budoucnosti. Na fóru nICLAS dne 23. března 2017 ve Stuttgartu se tým poprvé představil.

Automatizační řešení jsou v současnosti používána pouze v malém počtu laboratoří po celém světě. Důvodem jsou přísné předpisy a multivariační, nestandardizované procesy v běžném provozu laboratoří. »Vzorky a produkty, které jsou v laboratořích zpracovávány, podléhají nejpřísnějším požadavkům na kvalitu. Pro firmy je proto drahé a náročné zavádět nové technologie«, říká vedoucí projektu nICLAS Mario Bott z Fraunhofer IPA. Navíc byla manuální pracovní prostředí laboratoří po mnoho let považováno za výhodu, protože zde lze procesy údajně rychleji a flexibilněji přizpůsobovat než s automatizovanými zařízeními a platformami.

Laboratoře se mění na datové továrny

Postupně dochází u firem k přehodnocení: »Laboratoře se stále více stávají propojenými datovými továrnami, které jsou umístěny na klíčových rozhraních ve firmě: ať už jako diagnostická laboratoř, v lead-discovery pro nové léky nebo v zajištění kvality a schvalování výrobků. Generují informace, které jsou pro řízení podniku mimořádně cenné«, informuje Bott. Navíc rostoucí personalizace produktů a procesů prostřednictvím personalizované diagnostiky a terapie představuje pro laboratoře nové výzvy. Aby bylo možné zvládnout narůstající složitost, je třeba vyvíjet udržitelná, modulární řešení pro hardwarové a softwarové systémy. To je přesně to, na co nICLAS cílí.

Inovační centrum na kampusu Fraunhofer ve Stuttgartu nabízí firmám a výzkumným institucím platformu pro propojení a společný vývoj inovativních technologií a řešení automatizace. Mezi členy projektu jsou průmysloví uživatelé a vývojáři, stejně jako partneři, kteří vytvářejí most k výzkumu a akademickému vzdělávání. »Mezioborové úkolové pole vyžaduje multidisciplinární tým, aby mohl úspěšně konkurovat na mezinárodní úrovni. Proto jsme rádi, že jsme našli silné partnery v firmách Precise Automation, TECAN, Liconic, Thermo Fisher Scientific, Promega a Festo, kteří nám například poskytnou nejnovější zařízení a inovativní technologie pro společný vývoj«, těší se vedoucí projektu. Tím tým vždy využívá nejnovější vybavení a potřebnou expertízu, aby položil základy pro laboratoř zítřka.

Virtuální laboratoře a propojený výzkum

První impulzy a podněty prostřednictvím takzvaného nICLAS-FutureLab již existují. V oblasti intralogistiky například vzniknou aplikace pro sledování materiálů. »Tím je vždy známa poloha cenných vzorků nebo pacientských materiálů. Digitální obraz může být cenným pomocníkem při plánování, monitorování procesů a dokumentaci«, popisuje Bott. Druhým zaměřením je interakce člověk-stroj v regulovaném prostředí. S TeachIt má být například proces zaučení robotických řešení výrazně zjednodušen. Projektový tým také zkoumá, jak by mohla rozšířená realita podpořit regulované procesy. »V mnoha laboratořích je stále hlavní komunikačním a dokumentačním rozhraním ručně psaná laboratorní kniha. S rozšířenou realitou by se mohli zaměstnanci v budoucnu zobrazovat potřebné informace podle potřeby a osobních údajů«, informuje Bott. Kromě toho se experti věnují otázce, jak virtualizace laboratorních procesů může být realizována prostřednictvím službami orientovaných platforem. Například s Cell-Share se testuje objednávání buněčných systémů prostřednictvím Lab-Store. Výsledek je jednoduchý, rychlý a nákladově efektivní pro zákazníka.

Fraunhofer-Gesellschaft klade s počátečním financováním ve výši více než 600 000 eur základy pro nICLAS. Zájemci z řad firem a výzkumných institucí se mohou připojit ke komunitě, aby společně utvářili prostředí laboratoří zítřka. Úvodní akce dne 23. března 2017 poskytla první pohled na nICLAS a umožnila účastníkům osobně poznat partnery projektu.