Technológiák a jövő okos laboratóriumához

Az Innovációs Központ nICLAS tagjai a jövő okos laboratóriumának technológiáit fejlesztik. Itt látható: a bőrszövet gyár automatizált gyártása. / Az Innovációs Központ nICLAS-ban a tagok a jövő okos laboratóriumának technológiáit fejlesztik. Látható itt: a bőrszövet gyár automatizált gyártása.

Modern laboratóriumok ma már gyakran még mindig klasszikus manufaktúrákra hasonlítanak szerkezetükben. Az eszközök és folyamatok nincsenek hálózatba kötve, és az értékes mintát általában a munkatársak kézzel dolgozzák fel. Hosszú ideig ez a felépítés elegendő volt az laboratóriumok innovációs erejének kiaknázásához. Ma azonban sok esetben nagyobb adatmennyiségeket generálnak, amelyekhez a jól ismert minta már nem elegendő. A Stuttgartban működő Innovációs Központ a Laborautomatizálásért, röviden nICLAS, a Fraunhofer IPA közösen fejleszt új technológiákat egy okos, jövőbeli labor számára az ipari partnerekkel együttműködve. A 2017. március 23-i nICLAS fórumon Stuttgartban a csapat először mutatkozott be.

Az automatizálási megoldásokat jelenleg csak a laboratóriumok kis részében alkalmazzák világszerte. Ennek oka szigorú szabályozások és a laboratóriumi mindennapokban megjelenő többváltozós, nem szabványosított folyamatok. »A minták és termékek, amelyeket laboratóriumokban dolgoznak fel, a legszigorúbb minőségi követelményeknek kell megfeleljenek. A vállalatok számára ez drága és időigényes új technológiák bevezetése«, mondja Mario Bott, a nICLAS projektvezetője a Fraunhofer IPA-tól. Emellett sokáig a laboratóriumok manuális munkakörnyezete volt az előny, mivel itt úgy tűnt, gyorsabban és rugalmasabban lehet folyamatokat igazítani, mint automatizált eszközökkel és platformokkal.

Laboratóriumok adatgyárakká válnak

Hagyományosan a vállalatoknál változik a szemlélet: »A laboratóriumok egyre inkább hálózatba kötött adatgyárakká válnak, amelyek a vállalaton belüli központi csomópontokon helyezkednek el: legyen szó diagnosztikai laborról, az új gyógyszerek felfedezésének vezető szerepéről vagy a minőségbiztosításról és termékengedélyezésről. Információkat generálnak, amelyek rendkívül értékesek a vállalat irányításához«, tájékoztat Bott. Emellett a termékek és folyamatok növekvő személyre szabása, például személyre szabott diagnosztika és terápia, új kihívások elé állítja a laboratóriumokat. Ahhoz, hogy kezelni tudják a növekvő komplexitást, fenntartható, moduláris megoldásokat kell fejleszteni a hardver- és szoftverrendszerek számára. Ehhez nyújt segítséget a nICLAS.

A Fraunhofer campusán Stuttgartban található Innovációs Központ platformot kínál vállalatoknak és kutatóintézeteknek, hogy hálózatba kapcsolódjanak és közösen fejlesszenek ki innovatív technológiákat és automatizálási megoldásokat. A projekt tagjai között ipari felhasználók és fejlesztők szerepelnek, valamint partnerek, akik hidat képeznek a kutatás és az akadémiai képzés között. »A multidiszciplináris feladatkör sikeres nemzetközi versenyben való részvételhez több tudományterület szakértőiből álló csapatot igényel. Örömmel mondhatom, hogy erős partnereket találtunk a Precise Automation, TECAN, Liconic, Thermo Fisher Scientific, Promega és Festo cégeknél, akik például a legújabb eszközöket és innovatív technológiákat biztosítanak közös fejlesztéshez«, mondja a projektvezető. Így a csapat mindig a legújabb felszereléseket és szükséges szakértelmet veszi igénybe, hogy megteremtse a holnap laborjának alapjait.

Virtuális laborok és hálózatba kötött kutatás

Az első impulzusokat és ötleteket már a nICLAS FutureLab néven ismert kezdeményezés adja. A belső logisztika területén például anyagkövetési alkalmazások alakulnak ki. »Így mindig ismert a drága minták vagy beteganyag helyzete. A digitális másolat értékes segéd lehet a tervezésben, a folyamatok felügyeletében és dokumentálásában«, írja Bott. Egy másik fókusz a felhasználó-ember és gép közötti interakció a szabályozott környezetben. A TeachIt például jelentősen egyszerűsíti a robotmegoldások betanulási folyamatát. Emellett a projektcsapat vizsgálja, hogyan lehet az Augmented Reality-t a szabályozott folyamatok támogatására alkalmazni. »Sok laboratóriumban továbbra is a kézzel írott laborjegy a központi információ- és dokumentációs felület. Az Augmented Reality segítségével a munkatársak a jövőben személyre szabottan és igény szerint jeleníthetnék meg a szükséges információkat«, tájékoztat Bott. Emellett a szakértők azt is vizsgálják, hogyan valósítható meg a laborfolyamatok virtualizációja szolgáltatásorientált platformokon keresztül. Például a Cell-Share projektben a sejtrendszerek megrendelése a Lab-Store-on keresztül történik. Az eredmény egyszerű, gyors és költséghatékony módon jut el a vásárlóhoz.

A Fraunhofer Társaság több mint 600 000 eurós támogatással alapozza meg a nICLAS-t. Érdeklődő vállalatok és kutatóintézetek csatlakozhatnak a közösséghez, hogy közösen alakítsák a holnapi laborkörnyezetet. A 2017. március 23-i nyitórendezvény első betekintést nyújtott a nICLAS-be, és lehetőséget adott a résztvevőknek, hogy személyesen megismerjék a projektpartnereket.