Implementierung eines Labor-CoBots zur Zellwachstumsdokumentation und -analyse

Im Rahmen eines innovativen Forschungsprojekts der Technischen Universität Chemnitz hat SupraWorx mit seinen Technologien zur Unterstützung und Weiterentwicklung der Laborprozesse beigetragen. Wir setzen modernste Technologien ein, um Laborprozesse effizienter und weniger fehleranfällig zu gestalten. SupraWorx übernahm die Implementierung des Labor-CoBots, der den Prozess der Probenerfassung und -dokumentation automatisiert. Unser Ziel war es, durch eine KI-gestützte Analyse der Zellhöfe die Effizienz der Datenerhebung und -auswertung signifikant zu steigern und menschliche Fehler weitestgehend zu eliminieren.

Projekthintergrund und Ziele

Das Projekt, durchgeführt von September bis November 2024, zielte darauf ab, die Probenerfassung und -dokumentation im Labor zu standardisieren und zu automatisieren. Durch die Integration unserer Softwarelösungen SupraWorx DataHub, Workbench und eines Devicemanagers konnte eine nahtlose Verbindung zwischen der CoBot-Station und den Datenverarbeitungsprozessen geschaffen werden. Der Labor-CoBot wurde darauf ausgelegt, Petrischalen automatisch zu erkennen, zu öffnen, zu fotografieren und die aufgenommenen Bilder an eine für die TU Chemnitz individualisierte SupraWorx-Instanz weiterzuleiten, woraufhin diese Bilder als Daten zur Analyse mittels KI weiterverwendet werden können.

Projektumsetzung

Zu Beginn des Projekts wurde der CoBot-Arbeitsplatz entwickelt und eingerichtet. Dabei kam ein Roboterarm zum Einsatz, der speziell für die Erweiterung des Laborabzugs konzipiert wurde. Dieser Roboterarm hebt die Deckel der Petrischalen an, um anschließend Fotos der Proben zu machen. Diese Bilder werden automatisch mit dem SupraWorx DataHub synchronisiert, wodurch der Aufwand für manuelle Dateneingaben entfällt.

Die erfassten Daten werden im DataHub zu strukturierten Datensätzen zusammengefasst und können anschließend in die Workbench geladen werden, wo eine weitergehende, tiefgehende Analyse erfolgt. Die Plattform bietet eine umfassende Auswertung der Zellwachstumsdaten, indem Zellhoferkennungsalgorithmen auf die erfassten Bilder angewendet werden. Die Ergebnisse der Analyse können anschließend als CSV- oder Excel-Dateien exportiert und mit Drittanwendungen geteilt werden.

Effizienzsteigerung durch Automatisierung

Die Implementierung des Labor-CoBots durch SupraWorx bei der TU Chemnitz hat eindrucksvoll gezeigt, wie die Automatisierung von Routineaufgaben im Labor die Effizienz erheblich steigern kann. Durch den automatisierten Prozess der Probenerfassung und -dokumentation wird nicht nur der manuelle Arbeitsaufwand reduziert, sondern auch das Risiko menschlicher Fehler minimiert. Die Integration von Robotik und einer modernen Datenplattform ermöglichte eine kontinuierliche Überwachung des Zellwachstums und eine skalierbare Analyse der Daten.

Dank der Automatisierung durch den Labor-CoBot kann sich das Laborpersonal nun auf anspruchsvollere und komplexere Aufgaben konzentrieren, während die Dokumentation vollständig vom System übernommen wird. Dies trägt maßgeblich zur Optimierung der Zellwachstumsüberwachung bei und erleichtert die Einhaltung von Standards in der Probendokumentation.

Ausblick

Das Projekt mit der TU Chemnitz verdeutlicht das Potenzial, das durch die Automatisierung und die Einbindung modernster Technologien in Laborprozesse erschlossen werden kann, und unterstreicht die führende Rolle von SupraWorx in der Entwicklung dieser innovativen und wirtschaftlicher Lösungen. Die nahtlose Integration von Hardware und Software führt zu einer effizienteren, vernetzten und weniger fehleranfälligen Forschungsumgebung. Mit der fortlaufenden Weiterentwicklung der Technologien und der Einbindung weiterer Kooperationspartner lassen sich zukünftige Laborprozesse noch umfassender automatisieren, modularisieren und standardisieren.

Das LabCobot-System bietet eine Vision für das Labor der Zukunft – effizient, automatisiert und optimal an die Anforderungen moderner Forschung angepasst.