Labor- und Prozessautomatisierung

Zellkultur, Zellkulturüberwachung, Zellkulturexpansion – diese Prozesse sind typisch in vielen Laboren und werden dennoch nur unzureichend automatisiert, weil die individuellen Anforderungen der Kulturen je nach Quelle sehr unterschiedlich sein können. Oft sind nicht alle Parameter bekannt und es bedarf häufiger Kontrolle und manuellem Eingreifen. Automatisierung in Rückkopplung mit einer dichten automatisierten Beobachtung der Kulturen kann hier Abhilfe schaffen und die Basis für besser reproduzierbare Laborergebnisse schaffen.

Gleichsam bieten sich monotone Abläufe bis hin zu flexibel agierenden Prozessen im Labor und in der Produktion für automatisierte Sonderlösungen an. Dabei lassen sich bewährte Arbeitsschritte oder Geräte ebenso integrieren wie auch besondere Arbeitsmaterialien, um einen Systemwechsel zu vermeiden. Zudem lassen sich automatisierte Prozesse leichter zertifizieren.

Zur Lösung komplexer Laborautomatisierungsaufgaben bieten wir folgende Leistungen an:

Softwareentwicklung
Anfertigung von Machbarkeitsstudien
Entwicklung, Konstruktion und Bau von Prototypen bis hin zu kompletten Geräten und Maschinen
Professionelles 3D-Printing in Kunststoff und Metallen
Produktionsentwicklung und Kleinserien für Oberflächenmodifikation einschließlich differenzierter Plasmabehandlung

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methoden

Problemanalyse und Geräteentwicklung zur Automatisierung von biochemischen und biotechnologischen Labor- und Produktionsprozessen
Entwicklung von Anwendungssoftware für die biotechnologische und biomedizinische Praxis
Analyse technischer Kommunikation und Schnittstellen von Geräten der biomedizinischen Anwendung
Entwicklung von individueller Software und Softwaremodulen zur Bilderkennung, besonders im Bereich Zellkultur und Biochips / Spots
Entwicklung und Anpassung von Software zur Kommunikation, Steuerung und Automatisation von Labor- und Produktionsprozessen
Entwicklung und Erweiterung von Software zur herstellerübergreifenden Gerätekommunikation, zur Datenübertragung und zur technischen Zusammenarbeit verschiedener Laborbereiche
Integration von Software in Labormanagement- und Datenbanksysteme
Anforderungsanalyse mit der Erstellung von Zielgruppe und Benutzerprofil
Rapid Prototyping von Software mit Interaktions- und Funktionsüberprüfung
Usability-Test von Software

Geräte und Anlagen

Robotisches Prozessierungssystem zur barrierefreien Hochskalierung von Durchsätzen
Diverse Softwareentwicklungsumgebungen und -tools, Hardware-nahe Programmierung bis zu User-Interfaces
3D-Drucker für diverse Materialien einschließlich Metallen, schnelles Prototyping und Anpassung der Werkzeuge an Automatisierungsaufgaben
Demonstratoren für biotechnologische und mikrofluidische Beschichtungs- und Produktionsanlagen
HPLC, Massenspektrometrie
Scannertechnologie (Tecan, Axon, Affimetrix), Biochip-Scanner: Applied Precision »Arrayworx«
Eigenentwicklung »FLOW« zur simultanen kinetischen Messung im Durchfluss
Rastersondenmikroskopie (AFM, SNOM)
PVD-Anlage (Plasma, Sputtering)
Zellkultur (innerhalb der Automatisierungsstrecke)
Biochip-Arrayer zur Herstellung von DNA- und Biochips (verschiedene Arrayer verfügbar, Kontakt und Non-Kontakt)
Oberflächenmodifikationsanlage mit Plasmaaktivierung im industriellen Maßstab
Schneidlaser (Folien bis Metall) und Schneidplotter (Folien bis dicke Kunststoffe) im industriellen Maßstab
Automatische Verpackung und Beschriften biologisch-technischer Produkte im industriellen Maßstab

Publikationen

Scheller FW, Yarman A, Bachmann T, Hirsch T, Kubick S, Renneberg R, Schumacher S, Wollenberger U, Teller C, Bier FF. Future of Biosensors: A Personal View. Adv Biochem Eng Biotechnol. 140 (2014):1-28.
Schumacher S, Lüdecke C, Ehrentreich-Förster E, Bier FF. Platform Technologies for Molecular Diagnostics Near the Patient's Bedside. Adv Biochem Eng Biotechnol. 133 (2013): 75-87
Kozma P, Lehmann A, Wunderlich K, Michel D, Schumacher S, Ehrentreich-Förster E, Bier FF. A novel handheld fluorescent microarray reader for point-of-care diagnostic. Biosensors and Bioelectronics 47 (2013): 415–420.
Schumacher S, Nestler J, Otto T, Wegener M, Ehrentreich-Förster E, Michel D, Wunderlich K, Palzer S, Sohn K, Weber A, Burgard M, Grzesiak A, Teichert A, Brandenburg A, Koger B, Albers J, Nebling E, Bier FF. Highly-integrated lab-on-chip system for point-of-care multiparameter analysis. Lab Chip. 12 (2012): 464-473.
Linck L, Reiß E, Bier F, Resch-Genger U. Direct labeling rolling circle amplification as a straightforward signal amplification technique for biodetection formats. Analytical Methods 4 (2012): 1215-1220.
Bier FF, Teller C. Biosensoren der Zukunft – In-vitro-Diagnostik im Point-of-Care-Format für die personalisierte Medizin. Karsten Conrad, Dirk Roggenbuck, Werner Lehmann, Uwe Schedler, Günter Peine (Hrsg.): Multiparameteranalytik in Forschung und Praxis, Pabst Publishers Lengerich 2011 ISBN 978-3-89967-703-4, pp. 185-188.
Bier FF. Autonomous Biosensors – Technologies that help to bring biomarkers to the patient. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, 49 Suppl. 1 (2011): S158.
Reiß E, Hölzel R, Bier FF. Preparation of DNA Nanostructures with Repetitive Binding Motifs by Rolling Circle Amplification. Methods Mol Biol. 749 (2011):151-168.