Tecnologías para el laboratorio inteligente del futuro

En el Centro de Innovación nICLAS, los miembros desarrollan tecnologías para el laboratorio inteligente del futuro. Aquí se muestra: fabricación automatizada de células de la piel en la Fábrica de Tejidos. / At the Innovation Center nICLAS, members develop technologies for the smart lab of the future. Seen here: automated manufacturing of skin cells at the Tissue Factory.

Los laboratorios modernos aún en sus estructuras a menudo parecen una manufactura clásica. Los equipos y procesos no están interconectados y la valiosa muestra generalmente se procesa manualmente por los empleados. Durante mucho tiempo, esta configuración fue suficiente para aprovechar toda la capacidad innovadora de los laboratorios. Sin embargo, hoy en día, generan en muchas ocasiones volúmenes de datos mayores, a los que el conocido modelo anterior ya no puede hacer frente. En el Centro de Innovación para la Automatización de Laboratorios de Stuttgart, conocido como nICLAS, el Fraunhofer IPA desarrolla junto con socios de la industria nuevas tecnologías para un laboratorio inteligente del futuro. En el foro nICLAS del 23 de marzo de 2017 en Stuttgart, el equipo se presentó por primera vez.

Actualmente, las soluciones de automatización solo se utilizan en una pequeña parte de los laboratorios en todo el mundo. Una de las razones de esto son las estrictas regulaciones y los procesos multivariados y no estandarizados en la rutina del laboratorio. »Las muestras y productos que se procesan en los laboratorios están sujetos a requisitos de calidad extremadamente estrictos. Para las empresas, establecer nuevas tecnologías es, por tanto, costoso y laborioso«, afirma Mario Bott, director del proyecto nICLAS del Fraunhofer IPA. Además, durante muchos años, el entorno de trabajo manual en los laboratorios se consideró una ventaja, ya que aquí los procesos parecen poder ajustarse más rápidamente y con mayor flexibilidad que con equipos y plataformas automatizadas.

Los laboratorios se convierten en fábricas de datos

Gradualmente, las empresas están cambiando su forma de pensar: »Los laboratorios se convierten cada vez más en fábricas de datos interconectadas, que están en puntos centrales de la empresa: ya sea como laboratorios de diagnóstico, en la investigación de nuevos medicamentos o en el aseguramiento de la calidad y la liberación de productos. Generan información que es sumamente valiosa para la gestión empresarial«, informa Bott. Además, la creciente personalización de productos y procesos a través de diagnósticos y terapias personalizadas plantea nuevos desafíos para los laboratorios. Para hacer manejable la creciente complejidad, es necesario desarrollar soluciones sostenibles y modulares para sistemas de hardware y software. Aquí es donde entra nICLAS.

El Centro de Innovación en el campus del Fraunhofer en Stuttgart ofrece a empresas e instituciones de investigación una plataforma para conectarse y desarrollar conjuntamente tecnologías innovadoras y soluciones de automatización. Entre los miembros del proyecto hay usuarios industriales y desarrolladores, así como socios que establecen el puente con la investigación y la formación académica. »El campo de tareas interdisciplinario requiere un equipo multidisciplinario para competir con éxito en el mercado internacional. Por ello, estamos felices de haber encontrado socios fuertes como Precise Automation, TECAN, Liconic, Thermo Fisher Scientific, Promega y Festo, que nos proporcionan, por ejemplo, los equipos más recientes y tecnologías innovadoras para el desarrollo cooperativo«, comenta el director del proyecto. De este modo, el equipo siempre cuenta con el equipo más avanzado y la experiencia necesaria para sentar las bases del laboratorio del mañana.

Laboratorios virtuales e investigación conectada

Ya existen primeros impulsos y estímulos de reflexión a través del llamado nICLAS-FutureLab. En el área de la intralogística, por ejemplo, surgirán aplicaciones para el seguimiento de materiales. »De esta forma, siempre se conoce la posición de muestras valiosas o material de pacientes. La réplica digital puede ser una asistencia valiosa para la planificación, supervisión de procesos y documentación para el personal del laboratorio«, explica Bott. Un segundo enfoque es la interacción entre humanos y máquinas en entornos regulados. Con TeachIt, por ejemplo, se pretende simplificar drásticamente el proceso de aprendizaje para soluciones robóticas. Además, el equipo del proyecto investiga cómo puede integrarse la realidad aumentada para apoyar en procesos regulados. »En muchos laboratorios, el cuaderno de laboratorio manuscrito sigue siendo la interfaz central de información y documentación. Con la realidad aumentada, en el futuro, los empleados podrían mostrarse la información necesaria de forma personalizada y según la necesidad«, informa Bott. Además, los expertos abordan la cuestión de cómo, mediante plataformas orientadas al servicio, se puede virtualizar el proceso de laboratorio. Con Cell-Share, por ejemplo, se prueba el pedido de sistemas celulares a través de la tienda de laboratorios. El resultado llega de forma sencilla, rápida y económica al cliente.

La Sociedad Fraunhofer establece, con una financiación inicial de más de 600.000 euros, la base para nICLAS. Las empresas y las instituciones de investigación interesadas pueden unirse a la comunidad para diseñar conjuntamente el entorno de laboratorio del futuro. El evento de lanzamiento el 23 de marzo de 2017 ofreció las primeras ideas sobre nICLAS y permitió a los participantes conocer personalmente a los socios del proyecto.