09. Dezember 2019 
 
21. Mai 2019

Mobiles Labor der Zukunft auf Labvolution 2019

Ausgesuchte Themen der Labor- und Biotechnologie präsentieren drei Fraunhofer-Institute im fahrbaren epidemiologischen Labor – dem „mobilen EpiLab“ – auf der Labvolution in Halle 20, Stand C05. Zu den Schwerpunkten zählen dabei Automatisierungslösungen für Arbeitsabläufe in der Stammzellprozesstechnik.

Foto: Fraunhofer IBMT, Bernd MüllerFoto: Fraunhofer IBMT, Bernd Müller
Das mobile epidemiologische Laborfahrzeug macht Station auf der Labvolution in Hannover.
Die Entwicklungen im Bereich der Zellkulturautomatisierung für Biotechnologie- und Pharma-Unternehmen unter Verwendung neuartiger Materialien sind ein vielversprechender Ansatz, um bestehende Prozesse zu optimieren. Durch maßgeschneiderte Eigenschaften der Materialien sollen Expansion und / oder Differenzierung von humanen Stammzellen positiv beeinflusst und Automatisierungslösungen entwickelt werden.

Das Fraunhofer-Projektzentrum für Stammzellprozesstechnik SPT zeigt einen funktionalen Suspensions-Bioreaktor, auf dessen Basis vorhandene Protokolle optimiert werden und in dem die neu entwickelten Stammzellprozesse durchgeführt werden können. Durch die Möglichkeit, Stammzellen auf sogenannten Microcarriern adhärent zu kultivieren, können durch diese Kultivierungsform Automatisierungslösungen für Stammzellen und Materialentwicklungen vereint und die Prozessoptimierung durchgeführt werden.Im direkten Kontext der Stammzellprozesse werden weitere Ansätze des Fraunhofer-Projektzentrums SPT zu den Themenbereichen Aktorik, Mikrofluidik, Bioprinting, Bildanalyse und Analyseverfahren vorgestellt.

Das „Stabil-Ice“-Disposable ist ein Labor-Einwegartikel, in dem ein kompletter Arbeitsablauf von der Kultivierung, Manipulation (zum Beispiel Differenzierung) bis hin zur dauerhaften Lagerung durch eisfreie Kryokonservierung (Vitrifikation) und anschließendem effizienten Auftauprozess adhärenter Zellen realisiert werden kann. Das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT zeigt einen Prototyp dieses neuartigen Laborartikels für die Zellkultur in verschiedenen Formaten (96-Well- und 24-Well-Format). Damit lassen sich alle üblichen Standardprozesse in zellbasierten Arbeitsabläufen für biomedizinische und pharmazeutische Fragestellungen abbilden und darüber hinaus wird eine zeitlich unbegrenzte Lagerung von adhärenten Zellsystemen ermöglicht. Vorgestellt wird zudem eine Screening-Plattform, die aus miteinander verschaltbaren mikrofluidischen Modulen besteht.

Jedes Modul repräsentiert ein Gewebe des Organismus (zum Beispiel Darm, Leber, Niere) und besteht aus einem miniaturisierten System zur Kultivierung von Zellen. Die Charakterisierung der Zellen erfolgt mit integrierten optischen und elektrischen Systemen. Die Plattform beinhaltet ein portables Inkubatormikroskop, welches ein Mikroskop und einen miniaturisierten Inkubator für die Zellkultur in einem einzigen Gerät vereint. Ein integriertes Modul zur Temperaturregelung gewährleistet die Temperierung der Zellen bei 37 °C in einem mikrofluidischen Chip. Mithilfe eines externen mikrofluidischen Systems wird das Zellkulturmedium bei sehr geringen Flussraten permanent erneuert, ohne dabei die Zellen einem zu großen Scherstress auszusetzen. Das Inkubatormikroskop erlaubt somit das Online-Monitoring von Zellen (Hellfeld und Fluoreszenz) unter konstanten Zellkulturbedingungen, ohne dass weitere Geräte benötigt werden.

Ein weiteres Thema in Halle 20 am Stand C05 ist die automatisierte Überwachung und Analyse von mikrobiellem Wachstum in Mikro­titerplatten. Der vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT entwickelte Monitor analysiert automatisiert das Wachstum mikrobieller Kulturen. Durch die Verwendung von standardisierten Mikrotiterplatten wird die Kompatibilität des Systems mit vorhandenen Workflows im Labor sichergestellt.

https://www.ibmt.fraunhofer.de/
https://www.labvolution.de/

 

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