07.10.2013
NewsInterviews

Biotests automatisiert

Durch die wachsende Methodenvielfalt und dem steigenden Zeitdruck vor allem in den Diagnostik-Laboren werden immer mehr „ganzheitliche Lösungen" in Unternehmen gesucht. Laborautomation und Ökonomie wird auch in diesem Jahr auf der Biotechnica, welche vom 8.-10. Oktober in Hannover stattfindet, ein großes Thema sein, daher führte BIOforum ein Gespräch mit Herrn Dr. Marc Meienberger zu dem Thema wie manuelle biotechnische Tests automatisiert werden können. Herr Dr. Meienberger, Senior Direktor bei Qiagen, ist Leiter des Marketing Service Team im Geschäftsbereich der Molekularen Diagnostik.

BIOforum: Was ist der Hintergrund von Automation im Labor, welche Ziele verfolgt man damit?
Dr. Marc Meienberger: Zunächst hat die Automation sicher mit mehr Komfort im Laboralltag zu tun und geht auf diese Intention zurück, allerdings ist das heutzutage eher eine oberflächliche Betrachtungsweise. Es ist daher sinnvoll, zwischen Routine- und Forschungsdiagnostik zu differenzieren. In der Routine-Diagnostik ist Automation aus dem Laboralltag heute nicht mehr wegzudenken. Alleine schon die Probenzahlen, die ein durchschnittliches Labor jeden Tag analysiert, diktieren hier eine Arbeitsgeschwindigkeit, die man realistisch nur mit einem automatisierten Ablauf bewältigen kann. Natürlich kommt im selben Zug die Qualität der Analyse bzw. die Verlässlichkeit der Ergebnisse ins Spiel. Hier übernimmt die Automation auch die Aufgabe, durch Standardisierung und Prozesssicherheit eine hohe Qualitätsebene zu garantieren. Die Messergebnisse sind ausgesprochen verlässlich.

Wie sieht es in Forschungslaboren aus?
Dr. M. Meienberger:
Auch hier hat die Automation eine große Bedeutung. Prozesssicherheit und Probendurchsatz spielen hier eine ähnliche Rolle. Allerdings stellt das Forschungslabor an die Automation mehr Ansprüche Richtung Flexibilität, während im Diagnostik-Labor absolute Standardisierung gefragt ist. Beider Übertragung von manueller Technologie in eine automatisierte Applikation fordern Anwender aus dem Forschungslabor eine relativ schnelle Etablierung der Methode und sind gegebenenfalls bereit, Verbesserungspotentiale in der Einführungsphase selbst zu erkennen.

Dem stehen umfangreiche Validierungs- und Verifikationsmaßnahmen für Diagnostik-Labors gegenüber, hier muss die automatisierte Methode fertig gereift sein, wenn sie in den Markt eingeführt wird.

Was ist für ein Automatisierungsprojekt maßgeblich?
Dr. M. Meienberger:
Am Anfang stehen natürlich die Bedürfnisse des Kunden. An eine automatisierte Methode stellen Labors hohe Ansprüche. Beim Start gilt es, diese Ansprüche festzustellen und in einen Anforderungskatalog an die neue Methode münden zu lassen, der das Projekt bis zum Schluss begleitet. Diese Anforderungen sind zu jedem Zeitpunkt quasi der Kompass, der zeigt, wohin es gehen soll. Es ist eine besondere Herausforderung einen solchen Anforderungskatalog sowohl mit der technischen als auch der ökonomischen Machbarkeit zu harmonisieren. Es gilt das Applikationsprinzip, die Chemie, die Mechanik und die Software zu einem optimal funktionierenden Ganzen zusammenzubauen. Hierfür arbeiten unsere Naturwissenschaftler und Ingenieure gemeinsam an der Lösung, wobei sie die unterschiedlichen Ansätze miteinander in Übereinstimmungbringen müssen.

Unterschiedliche Ansätze? Warum?
Dr. M. Meienberger:
Insbesondere Biologen analysieren Anforderungen aus einer ganzheitlichen Perspektive. Fragestellungen werden komplex angegangen. Ingenieure hingegen brechen die Komplexität in ihre einfachen Bestandteile herunter. Hier ist daher ein erfahrenes Projektmanagement gefragt, das integrierend wirkt und hilft, die Potenziale der Gruppe optimal zur Geltung zu bringen.

Was ist Ihrer Meinung nach die größte Herausforderung, wenn eine automatisierte Methode entwickelt wird?
Dr. M. Meienberger:
Wenn jemand manuell eine Analyse durchführt, dann ist er durch seinen Intellekt in der Lage, Abweichungen vom Standard zu berücksichtigen. Unerwartete Divergenzen - sei es beim Volumen oder der Viskosität der Probe - fließen in die Analyse mit ein und ermöglichen so erst ein erfolgreiches Resultat. Bei einer Maschine müssen die Entwickler diese Intelligenz erst „einbauen". Das funktioniert natürlich nur, wenn man schon im Voraus alle erdenklichen Abweichungsmöglichkeiten berücksichtigt und dem System die Möglichkeit gibt, diese zu kompensieren .Hier kann man Flexibilität in die Chemie, in die Mechanik oder auch in die Software einbauen. Letztlich muss das Ganze aber so einfach wie möglich sein und im Rahmen des Bezahlbaren bleiben.

Da Sie gerade vom Bezahlbaren sprechen: Welche Rolle spielt die Ökonomie?
Dr. M. Meienberger:
Ehrlicherweise sollte hier gesagt werden, dass die Wirtschaftlichkeit letztendlich die größte Rolle spielt, und zwar für beide Seiten; also sowohl für die Firma, die die automatisierte Methode entwickelt, als auch für das Labor, das sich dazu entscheidet, die Methode einzusetzen. Für das Labor entstehen Kosten, die am Ende amortisiert werden wollen. Mehr noch: Labore wollen einen Profit erzielen, mit dem sie weiter investieren können, beispielsweise in die Erweiterung ihres Leistungsangebots. Genauso verhält es sich auch mit Qiagen. Der vorhin angesprochene hohe Qualitätsanspruch an eine Automationslösung bleibt davon unberührt, also müssen die Entwickler sowohl die höchsten Leistungsansprüche adressieren als auch die Kosten so niedrig wie möglich halten.

Technischer und wissenschaftlicher Fundus auf der einen Seite und wirtschaftliche Kapazitäten auf der anderen. Das klingt so, als ob man sich als Firma über Automation erst ab einer bestimmten Unternehmensgröße Gedanken machen sollte.
Dr. M. Meienberger:
Ja, so ist es meistens auch. Während der Entwicklung werden alle Investitionen vom Unternehmen getragen. Auch die Frage nach der zukünftigen Wirtschaftlichkeit können Sie am besten beantworten, wenn Sie hier schon einen Erfahrungsschatz haben, auf den Sie zurückgreifen können.

Wie sieht es mit dem wissenschaftlichen Erfahrungsschatz aus?
Dr. M. Meienberger: Durch ein Netzwerk mit vielen Gruppen an Universitäten, privaten Instituten und Biotechnologie-Firmen sind wir in der Lage, technische und andere Trends und Hot Topics zu verfolgen und in unsere Entwicklungen einfließen zu lassen.

Wie sehen Sie die Zusammenarbeit von Biotechnologie und Automatisierung in der Zukunft?
Dr. M. Meienberger:
Bereits jetzt sind beide sehr eng mit einanderverwoben. Das wird sich vermutlich verstärken, sodass zukünftige Neuentwicklungen von Anfang an eine automatisierte Methode mit einbeziehen werden. Manuelle Vorstufen werden also erst gar nicht mehr auf den Markt gebracht. Das bedeutet, dass die Automatisierung ein integraler Bestandteil jeder Produktentwicklung sein wird. Dies ist ein Trend, der sich heute schon im Bereich Next Generation Sequencing zeigt. Diese Technologie ist ohne Automatisierung nicht realistisch im Labor einsetzbar. Und die Zukunft wird weitere Herausforderungen bereithalten, wie beispielsweise minimale Probenvolumina oder die Pointof-Need-Analytik, die ohne Probenvorbereitung und außerhalb etablierter Laborumgebungen eine schnelle und zuverlässige Diagnose ermöglicht. Es lohnt sich also, die Entwicklung weiter zu verfolgen, sie bleibt spannend.

Vielen Dank für das Interview, Herr Dr. Meienberger.

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