Ist variable Produktion „Science Fiction“?

Von der Manufaktur zum „Replikator“

  • © X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: Detlef Hartmann; Infrared: NASA/JPL-Caltech© X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: Detlef Hartmann; Infrared: NASA/JPL-Caltech
  • © X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: Detlef Hartmann; Infrared: NASA/JPL-Caltech
  • Abb. 1: Raman Messung von Methrom am Wiley Stand auf der Analytica.
  • Abb. 2: pH-Messung von Flüssigkeiten und festen Lebensmitteln von Hanna Instruments am Wiley-Stand auf der Analytica.
  • Abb. 3: XRF-Messung von Analyticon am Wiley-Stand auf der Analytica.
  • Abb. 4: Mini MS Detektor von Gilson.
  • Abb. 5: 200 Kompakt GC von Ellutia.

In „Star Trek - Next Generation“ werden nahezu alle Gegenstände des täglichen Gebrauchs sowie Lebensmittel und Getränke von einem einzigen Gerät, dem Replikator, für den individuellen Verbrauch erzeugt. Heute scheint das Science Fiction zu sein. Allerdings sind viele Geräte unseres heutigen Alltags bereits weiter entwickelt als diejenigen, die in der ersten Star Trek-Serie noch Science Fiction waren. Über einen „Kommunikator“, wie er von Kapitän Kirk verwendet wurde, können wir angesichts unserer Smartphones nur noch lächeln.

Laut dem Duden ist „fiktiv“ ein Adjektiv, das für „nur angenommen; erdacht, erdichtet, frei erfunden“ steht. Das trifft für viele der Techniken, die in der Serie erdacht wurden, inzwischen nicht mehr zu.

Tricorder

Auf dem Stand der GIT Labor-Fachzeitschrift auf der Analytica zeigten wir in Zusammenarbeit mit den Herstellern analytischer Geräte, was Sie im Bereich „Tricorder“ heute kaufen können. Nämlich tragbare Raman- (Metrohm), elektrochemische (Hanna Instruments) und Röntgenfluoreszenz-Analyzer (Analyticon). Ebenso waren auf anderen Ständen weitere tragbare und miniaturisiere Geräte zu sehen wie ein Single Quad massenspektrometrischer Detektor für die HPLC (Gilson) oder eine tragbare GC (Ellutia).

Replikator

Der Replikator ist die finale Entwicklungsstufe dessen, was heute als variable Produktion begonnen wird. Eine Fertigungseinrichtung erzeugt verschiedene Produkte. In der Automobilproduktion entstehen heute kaum noch zwei identische Fahrzeuge, so groß ist bereits die Variabilität des hochautomatisierten Fertigungsprozesses. Trotzdem kommt am Ende immer noch ein Auto des gleichen Typs heraus. Inzwischen sind heute Fertigungsprozesse aber bereits so variabel steuerbar, dass sie ihren Weg in die hochindividuellen Prozesse der Labore gefunden haben und nun den bisherigen „Manufakturbetrieb“ ersetzen. Auf der Analytica war ein Aufbau aus einer Dosiereinheit (Hirschmann), einem Magnetrührer (2Mag) und einem Klimaschrank (Memmert) zu sehen, der gemeinsam gesteuert wurde und im laufenden Betrieb einfach umparametriert werden kann.

Gemeinsam mit einer Waage, einem LIMS, einem Roboterarm und einem Chemikalienschrank, der mit den Chemikalien über beispielsweise RFID Chips kommuniziert, könnten viele verschiedene analytische Prozesse oder Synthesen auf einer einzigen Anlage durchgeführt werden.

Bioanalysator?

In der Molekularbiologie ist man bereits einen Schritt weiter. Kleinere Volumina und somit Geräte und Prozesse, die im Wesentlichen agitieren, temperieren, dosieren und transferieren und anschließend die Daten auch analysieren, sind hier etwas leichter zu automatisieren. Dienstleister (Transcriptic) können so im Kundenauftrag komplexe molekularbiologische Verfahren durchführen, die der Auftraggeber von seinem Labor aus festlegen und parametrieren kann. Da der Dienstleister auch PCR-Primer oder Antikörper beschafft, muss der Auftraggeber nur seine Proben einsenden, alle anderen Prozesse laufen beim Dienstleister. Die Anlage beim Dienstleister arbeitet also nacheinander verschiedene, aber verwandte Prozesse von verschiedenen Auftraggebern ab.
Unzählige Bachelor-, Master- oder Promotionsstudenten leisten heute jeden Tag Unmengen solcher Prozesse manuell ab, mit den dazugehörenden menschlichen Ungenauigkeiten in hunderten verschiedenen Laboren. Eine drastische Reduzierung der benötigten Labore bei gleichzeitig wachsender Reproduzierbarkeit der Experimente wäre damit bereits jetzt umsetzbar. Angst muss davor niemand haben, denn so könnten die Forscher eine alte traurige Wahrheit der Forschung ins Gegenteil verkehren: Forschung wird dann aus 99 % Inspiration und 1% Transpiration bestehen.

Kontakt  
Dr. Arne Kusserow

Chefredakteur
GIT Labor-Fachzeitschrift
arne.kusserow@wiley.com

Transcriptic Labor
 

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