LifeTech Blog

Innovation

Supraleiter-Technologie für das Labor der Zukunft

Automatisierung und Digitalisierung, der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI), Robotik und Mikrofluidik sowie die personalisierte Medizin werden das Labor der Zukunft prägen. Eine ebenso wichtige Rolle spielen innovative Materialtechnologien wie Nanomaterialien, Smart Materials oder Supraleiter. Die Supraleiter-Technologie ermöglicht das berührungslose Bewegen und Handling von Objekten und Fluiden. Damit eignet sie sich ideal für steriles und sicheres Arbeiten in Laboratorien und der Biotechnologie.

Innovation

Automatisiertes Dispensieren von Zellen

Ob in der Entwicklung von Medikamenten oder beim Testen alternativer Therapieformen – die Arbeit mit Zellkulturen gewinnt im Bereich Life Science immer mehr an Bedeutung. Dadurch steigt auch die Nachfrage nach Lösungen, um das Handling von Zellen und Organoiden effektiver und effizienter zu gestalten. Manuelles Pipettieren bindet knappe und teure Personalressourcen. Gleichzeitig stößt man bei großen Probenmengen schnell an Kapazitätsgrenzen.

Innovation

Automatisiertes Dispensieren eines Hydrogels

Im Festo LifeTech Application Center wurde für UPM Biomedicals ein Setup getestet, um ihr biokompatibles Nanocellulose-Hydrogel automatisiert zu dispensieren.

Innovation

Liquid Handling Ergebnisse optimieren

Bei Dosier- oder Pipettieranwendungen in der Laborautomatisierung ist es wichtig, zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, die durch die Berechnung der Richtigkeit und Präzision analysiert werden. Um diese Ergebnisse zu erreichen, müssen mehrere Einflussfaktoren berücksichtigt werden – von der Messausrüstung bis zu externen und internen Einflüssen.

Highlights

Technologien für ein besseres Leben

Eine wachsende und älter werdende Weltbevölkerung verlangt nach mehr medizinischer Diagnostik und Therapie. Die Fortschritte der Medizin identifizieren neue Krankheiten und machen sie heilbar. Um sichere Diagnosen zu stellen, bedarf es der exakten Analyse von Proben. Die Medizintechnik kommt bei der Therapie zum Einsatz, erleichtert und bewahrt menschliches Leben. Der weltweite Bedarf an Medizintechnik und Laboranalytik steigt also rasant. Wir stellen diesem Wachstumsmarkt unser technologisches Know-how für präzise, zuverlässige Automatisierung sensibler Prozesse zur Verfügung. ​

Innovation

5 Vorteile von druckgesteuertem Liquid Handling

Für das Liquid Handling in der Laborautomatisierung gibt es unterschiedliche Systeme. Festo setzt auf druckgesteuerte Dosiersysteme für Flüssigkeiten, denn sie bieten eine ganz Reihe von überzeugenden Vorteilen.

Innovation

Einfache Integration von Piezoventilen

Extrem energiesparend, geräuschlos und ohne Wärmeentwicklung – die Piezotechnologie bietet viele Vorteile für effizientes und präzises Gas Handling in der Medizintechnik und Laborautomation. Der größte Unterschied von Piezoventilen im Vergleich zu proportionalen Magnetventilen ist der bis zu 95 % niedrigere Energieverbrauch. Ein Austausch der Ventile war bisher aber nicht ohne weiteres möglich, denn die Piezotechnologie erfordert Spannungen von bis zu 310 V und damit immer eine spezifische Elektronik. Inzwischen gibt es dafür einfache Lösungen, die in diesem Artikel vorgestellt werden.

Innovation

Fertigungsdesign von Lab-on-a-Chip-Geräten

Die mobile In-Vitro-Diagnostik ist ein wachsender Markt. Schnelle und zuverlässige Tests am Point-of-Care werden immer stärker nachgefragt. Mit Festo als Partner können Wissenschaftler, Universitäten, Start-Ups und auch etablierte Hersteller ihre Lab-on-a-Chip-Systeme schneller zur Marktreife bringen und sofort in die Serienfertigung einsteigen. Möglich wird das durch Collaborative Engineering und ein Baukastensystem mit einbaufertigen, vorgetesteten Subsystemen.

Innovation

Mit dem richtigen Antibiotikum Leben retten

Bisher dauerte es zwei bis vier Tage, um herauszufinden, welches Antibiotikum in welcher Dosierung gegen die individuelle Infektion eines Patienten wirkt. Eine neue Diagnoseplattform findet bereits innerhalb von 24 Stunden das geeignete Präparat. Mit dabei: Dosierköpfe und Portale von Festo.

Innovation

Integrierte Lösungen für das Liquid Handling

Eines der zentralen Themen in der Laborautomatisierung ist das Handling kleinster Flüssigkeitsmengen – von Millilitern bis hin zu Nanolitern. Festo bietet dafür kompakte und perfekt integrierte Funktionseinheiten. Mit den standardisierten Komponenten können Anlagen- und Gerätehersteller ihre Entwicklungszeiten verkürzen und gleichzeitig die hohen Qualitätsanforderungen sicher und effizient erfüllen. Das macht Festo nicht nur für Kunden im Gesundheitssektor zu einem wertvollen Partner, sondern auch für andere Industriesegmente, in denen genaues Liquid Handling gefordert ist – z. B. bei der Herstellung von Lebensmitteln und Kosmetik, beim Drucken und Reinigen oder bei Zucht- und Brutprozessen.

Innovation

Keine Angst mehr vor dem Zahnarzt

Niemand geht gerne zum Zahnarzt, kleine Kinder schon gar nicht. Um zukünftigen Zahnärzten und Zahnarzthelferinnen den Umgang mit Kindern während der Zahnbehandlung zu erleichtern, hat das japanische Unternehmen tmsuk einen humanoiden Roboter entwickelt, der das Verhalten von Kleinkindern während dieser Behandlungen realistisch simuliert, inklusive Zappeln, Zucken oder Schließen des Mundes. Die realistischen Bewegungen des Dummys werden durch proportionale Druckregler mit Piezotechnologie erzeugt.

Innovation

Auf der Suche nach Hochleistungs-Diagnostik

Globale Diagnostikunternehmen und Labore befinden sich in einem Wettlauf mit der Zeit, um die Testkapazitäten an die aktuelle Nachfrage anzupassen. Aufgrund der weltweiten COVID-19-Pandemie übersteigt die Nachfrage nach Tests die vorhandenen Kapazitäten bei weitem.

Innovation

Ideal für Entwickler: Starter-Set Liquid Handling

Druckgesteuerte Dispensiersysteme kommen überall dort zum Einsatz, wo es auf Präzision, Durchsatz und Zuverlässigkeit ankommt. Festo bietet Entwicklern im Bereich Laborautomation ein Starter-Set für die Dosierung von Flüssigkeiten. Die erste Einrichtung einer neuen Dispensier-Applikation lässt sich damit reibungslos und zeitsparend umsetzen.

Innovation

Wiederholgenauigkeit im Liquid Handling

Die Notwendigkeit einer externen Luftversorgung sorgt für räumliche Einschränkungen bei der Installation von Liquid Handling Systemen. Die Mehrfachdosierung von Flüssigkeiten stellt höchste Anforderungen an die Wiederholgenauigkeit. Festo hat für beide Herausforderungen Lösungen gefunden, die wir Ihnen in diesem Artikel vorstellen.

Innovation

Präzise Entfernung von Prostatagewebe

Medizinroboter spielen eine immer wichtigere Rolle in der medizinischen Diagnostik. Teilautomatisierte Handhabungslösungen ermöglichen die präzise Entnahme verdächtiger Bereiche in der Prostata, was zu genaueren Biopsieergebnissen und einer besseren Erkennung von Prostatakrebs führt.

Innovation

Schnellere Entwicklung der Probenhandhabung

Festo USA hat in Zusammenarbeit mit PerkinElmer eine kompakte Lösung für das Probenhandling für einen weltweit führenden Hersteller von medizinischen Geräten entwickelt. Dank der frühen Einbindung des Kunden in den Entwicklungsprozess ist das Subsystem einfach in die Kundenplattform zu integrieren - mit Standardkomponenten von Festo, einer PerkinElmer® JANUS G3 Workstation und einem modifizierten Drehgreifermodul. Dieser Ansatz führte zu einer minimalen Komplexität bei maximaler Produktivität und Prozesssicherheit.

Praxis

40.000 DNA-Extraktionen täglich

Schön, wenn es auch mal schnell geht: 20 Minuten je Extraktionsprozess und alle 2,5 Minuten eine neue Platte – das niederländische Unternehmen Synchron Lab Automation hat in Zusammenarbeit mit Festo eine kleine automatisierte Fabrik zur DNA-Extraktion entwickelt. Kunden in der Saatgutindustrie können damit pro Tag DNA aus bis zu 40.000 Proben gewinnen.

Innovation

Gase mischen und dosieren: 4 Anwendungen, 1 Lösung

Das VEMD ist ein thermischer Massendurchflussregler mit geschlossenem Regelkreis, der inerte Gase und Sauerstoff mit Durchflussmengen bis 20 ln/min präzise fördert. Seine Piezo-Technologie sorgt dabei für branchenführende Dynamik und Energieeffizienz – all das mit einem hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnis. Da kein pulsweitenmoduliertes Signal zum Steuern der Durchflüsse benötigt wird, arbeitet das VEMD geräuschlos. Dank kompakter Einbaumaße, geringem Gewicht und niedrigem Energieverbrauch eignet es sich optimal für den Einsatz in mobilen Geräten – wie das erste Anwendungsbeispiel zeigt.

Innovation

DNA-Extraktionsmaschine für die Pflanzenzucht

Das niederländische Unternehmen Synchron Lab Automation hat in enger Zusammenarbeit mit Festo ein automatisiertes DNA-Extraktionssystem mit sehr hohen Durchsatzraten entwickelt. Damit können Kunden aus der Saatgutindustrie DNA aus bis zu 40.000 Proben pro Tag gewinnen.

Praxis

Gesteigerte Lebensqualität

Rund 600 Millionen Menschen sind weltweit an der Lungenkrankheit COPD erkrankt. Mobile Sauerstoffgeräte verbessern die körperliche Belastbarkeit, Lebensqualität und die geistige Leistungsfähigkeit der Patienten. Das japanische Unternehmen Musashi Medical Laboratory liefert für diese Sauerstoffgeräte leicht bedienbare Regler im Format eines Smartphones, die Komfort und Handhabung für die Patienten deutlich verbessern. Kompakte Piezoventile von Festo sorgen für eine leise Sauerstoffzufuhr.

Innovation

Öffnen und Schließen von Probengefäßen

In der Laborautomation stellt das Handling von Probengefäßen – und insbesondere das Öffnen und Schließen – eine besondere Herausforderung dar. Dabei gilt es, hohe Prozesssicherheit mit minimaler Komplexität zu vereinen. Hier erfahren Sie, worauf es ankommt, um zur richtigen Lösung zu kommen.

Praxis

Vollautomatische DNA-Extraktion

Bei der Pflanzen-Züchtung werden täglich unzählige DNA-Proben im Labor untersucht. Die Züchter stehen vor der technischen Herausforderung, die DNA schnell und trotzdem fehlerfrei zu testen. Eine automatisierte Vorrichtung unterstützt im Labor bei der Vorbereitung der Proben für die Analyse.

Praxis

Präzision bei Augenoperationen

Katarakt-Operationen gelten heute als chirurgische Routineeingriffe. Dies auch deshalb, weil Unternehmen wie BYTEC Medizintechnik-Geräte wie den „QUBE“ entwickeln, die Augenchirurgen bei einer präzisen und fehlerfreien Behandlung unterstützen. Piezo-, Proportional- und Schnellschaltventile ermöglichen die notwendigen schnellen Schnitte.

Innovation

Teil 1: Genauigkeit beim Liquid Handling

Ein Schlüsselprozess in der Laborautomation ist die Abgabe von Flüssigkeits-Aliquots, zum Beispiel mit Hilfe automatisierter Liquid-Handler. Die Leistungsbewertung der Liquid-Handling-Systeme ist sowohl für Labortechniker als auch für Hersteller von Liquid-Handling-Technologie wichtig. Die Maßstäbe für die Bewertung der Dosierleistung sind Präzision und Genauigkeit.

Innovation

Teil 2: Genauigkeit beim Liquid Handling

Ein Schlüsselprozess in der Laborautomation ist die Handhabung von die Flüssigkeiten und Proben. Die objektive Leistungsbeurteilung sowie die Optimierung automatisierter Liquid Handling Systeme ist sowohl für Labortechniker als auch für Hersteller von Liquid-Handling-Technologien extrem wichtig.

Praxis

Sichere Reinigungsanlagen in der Pharmaindustrie

Überall dort, wo Sie mit Wirkstoffen arbeiten, ist Sauberkeit das oberste Gebot: Nach jedem Einsatz muss die Produktionsausrüstung gründlich gereinigt werden. Das geht natürlich an die Substanz der Anlage. Oder Sie nehmen korrosionsbeständige Edelstahlkomponenten von Festo. Die halten mehr aus. Zum Beispiel in Reinigungsanlagen von ROTAN für die Pharmaindustrie.

Innovation

Lösungen für die Laborautomatisierung

Kleine Flüssigkeitströpfchen mit Volumina im Mikrolitermaßstab werden heute in vielen Anwendungen eingesetzt. Zu den Bereichen, in denen diese Tröpfchen eine besonders wichtige Rolle spielen können, gehören das Liquid Handling in den Biowissenschaften und der pharmazeutischen Forschung, die Diagnostik und mikrofluidische Anwendungen. Zwei typische Techniken für die Handhabung von Flüssigkeiten sind das Pipettieren (eine Kontakttechnik) und das Dispensieren (ein berührungsloser Ansatz).

Innovation

Das Labor der Zukunft – das SMART-Labor

Da Laborprozesse immer komplexer werden, sind Automatisierungslösungen unabdingbar, um die Prozessgenauigkeit und -konsistenz zu gewährleisten und die Effizienz zu verbessern.

Innovation

Ventile mit Piezotechnologie

Bestimmte Keramiken weisen piezoelektrische Eigenschaften auf, d. h., wenn diese Keramiken mechanisch verformt werden, entsteht im Material eine Spannung. Dieser Effekt tritt auch in umgekehrter Richtung auf: Das Anlegen einer Spannung an diese Keramiken führt zu deren Verformung.

Innovation

Systemlösungen in der Laborautomatisierung

Es ist sinnvoll, zwischen Laborautomatisierung – die Software- und Hardware-Technologien und technische Anpassungen bezeichnet, die Instrumente ohne menschliches Eingreifen steuern – und Laborrobotik zu unterscheiden, die sich speziell auf die physische Handhabung von Proben und ihren Behältern bezieht.