Verbundprojekt: Entwicklung einer Plattform für die automatische robotisierte Optimierung von Bioprozessen; Teilprojekt: Systemintegration und Online-Datenverarbeitung für Echtzeitoptimierung

Bei der biotechnologischen Herstellung von Wirkstoffen und Biomasse müssen komplexe Prozessparameter für die Kultivierung optimiert werden, um die Ausbeute von spezifischen Produkten zu maximieren und die Wirtschaftlichkeit des Prozesses zu garantieren. Um Kultivierungsbedingungen optimieren zu können, müssen tausende von Screening-Experimenten durchgeführt werden. Das Problem bei diesen Hochdurchsatz-Experimenten ist, dass sich Pipettierstationen, individuelle Auswertungsgeräte und Roboter nicht effizient zu einem Arbeitsablauf kombinieren lassen, der sich nicht nur automatisiert ausführen lässt, sondern zudem in der Lage ist, die Ergebnisse automatisch auszuwerten und darauf aufbauend neue Experimente eigenständig durchzuführen. Ohne Automatisierung verbleiben wichtige Daten in Insellösungen. In diesem Projekt wird eine Software-Plattform entwickelt, die eine generische und herstellerübergreifende Anbindung von Inkubatoren, Robotern und anderen Laborgeräten kostengünstig möglich macht und gleichzeitig alle anfallenden Daten an einem zentralen Ort speichert und für die Auswertung zugänglich macht. Labforward hat im Rahmen des Projektes zum Ziel, die Performance der Software, die derzeit auf die Handhabung von 1-10 Proben optimiert ist so zu verbessern, dass die parallele Kontrolle und Datensammlung von 96 bis 384 Proben in einem massiv parallelen Ansatz möglich ist. Dazu soll u.a. eine einheitliche Treiberstruktur für Roboter zur Handhabung von Multi-Well Platten entwickelt werden. Weiterhin ist ein essentielles Ziel, alle Prozess- und Ergebnisdaten in der Datenmanagementplattform Labfolder speichern zu können, um diese in einer vereinheitlichten Struktur und mit Such- und Aggregationsfunktionen zugänglich machen zu können. Nur so kann die Lösung des Partners DataHow die Daten verwenden und für Prozessmodellierung und -optimierung nutzen.