Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Modulare, intelligente Pipette optimiert die Laborarbeit

27.04.2010
Pipetten gehören zur Standardausstattung eines Labors. Das "Lab-in-a-Pipette" beschreibt eine neue, "umgekehrte" Entwicklung am Fraunhofer IPA.

Proben zu nehmen, dosieren, verdünnen und vermessen gehören zu den alltäglichen Arbeitsschritten im Labor. Ihre Handhabung erfolgt in der Regel in genauer Abfolge,manuell und assistiert von Geräten.

Die manuellen Anteile sind einerseits fehleranfällig, zeit- und kostenintensiv, bringen andererseits aber eine hohe Flexibilität mit sich, vor allem aber Fingerspitzengefühl und Intuition der Mitarbeiter ein.

Neue Entwicklungen für denLaboreinsatz in der biotechnischen, chemischen und pharmazeutischen Forschung oder Produktion zielen daher nicht auf eine durchgängige Automatisierung, sondern auf die bessere Unterstützung der Arbeitsabläufe im Labor.

Instrumente für das Probenhandling sind Pipetten. Sie zählen zu den wichtigsten Handhabungswerkzeugen im Labor und sind Bestandteil seiner Grundausstattung. In seinem Projekt "Lab-in-a-Pipette" hat das Fraunhofer IPA nun die Arbeitsabläufe im Labor entscheidend optimiert. Es entwickelte eine modulare, intelligente Pipette, die die handelsübliche Laborpipette um messtechnische und analytische Funktionen erweitert. Damit können sowohl die Qualität der Arbeit als auch die Zuverlässigkeit, die Nachverfolgbarkeit und die Wiederholgenauigkeit einzelner Prozessschritte im Laboralltag gesteigert werden. Die zeitintensive Laborbuchführung entfällt, da Prozessschritte und Messdaten automatisch in der Pipette protokolliert und drahtlos an vernetzte Rechner übertragen werden können. Durch den Einsatz eines eingebetteten Systems wird die Anbindung an ein komplexes Laborinformationsmanagementsystem realisierbar.

Der Lösungsansatz basiert auf einem modularen Aufbau der Pipette, die aus einem Pipettenrumpf, verschiedenen Sensorikmodulen und einer Ladestation besteht. Im Rumpf sind die Hardwarekomponenten enthalten, die allen Handhabungsschritten gemein sind. Die Sensorikmodule beinhalten Hardware- und Elektronikkomponenten, die für die jeweilige Messart erforderlich sind. Der Rumpf der Pipette und die Module werden durch eine standardisierte Schnittstelle verbunden, die fluidische und elektronische Zuführungen vereint. Im Rumpf ist eine eigens entwickelte Mikrokontrollerplatine integriert, die die zentrale Steuereinheit der Pipette bildet. Der Mikrokontroller steuert u. a. die fluidischen Ventile, die Mikrozahnringpumpe und die LEDs. Außerdem wertet der Mikrokontroller Messsignale aus, die von der Modulsensorik übermittelt werden.

Die Pipette wird über mechanische Taster bedient, wofür am Handgriff der Pipette Druckknöpfe angebracht sind. Ein eingebettetes System im Rumpf der Pipette stellt eine graphische Bedienoberfläche auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm bereit. Diese Bedienoberfläche assistiert u. a. bei der Auswahl und der Durchführung von Pipettierschritten sowie der Messungen.

Eines der bereits realisierten Module ist das optische Dichte-Modul. Die Messung der optischen Dichte eines Mediums lässt Rückschlüsse auf die Anzahl von Zellen in einem Medium zu. Somit kann während des Pipettierens der Kultivierungsstand der Zellen bestimmt werden.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. Alexej Domnich
Telefon +49 711 970-1187 I E-Mail alexej.domnich@ipa.fraunhofer.de
Dipl.-Inf. Sebastian Schöning
Telefon +49 711 970-1236 I E-Mail sebastian.schoening@ipa.fraunhofer.de

Hubert Grosser | Fraunhofer
Weitere Informationen:
http://www.ipa.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Magische kolloidale Cluster
11.12.2018 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht Kupferverbindung als Recheneinheit in Quantencomputern
11.12.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neuartige Lasertechnik für chemische Sensoren in Mikrochip-Größe

Von „Frequenzkämmen“ spricht man bei speziellem Laserlicht, das sich optimal für chemische Sensoren eignet. Eine revolutionäre Technik der TU Wien erzeugt dieses Licht nun viel einfacher und robuster als bisher.

Ein gewöhnlicher Laser hat genau eine Farbe. Alle Photonen, die er abstrahlt, haben genau dieselbe Wellenlänge. Es gibt allerdings auch Laser, deren Licht...

Im Focus: Topological material switched off and on for the first time

Key advance for future topological transistors

Over the last decade, there has been much excitement about the discovery, recognised by the Nobel Prize in Physics only two years ago, that there are two types...

Im Focus: Neue Methode verpasst Mikroskop einen Auflösungsschub

Verspiegelte Objektträger ermöglichen jetzt deutlich schärfere Bilder / 20fach bessere Auflösung als ein gewöhnliches Lichtmikroskop - Zwei Forschungsteams der Universität Würzburg haben dem Hochleistungs-Lichtmikroskop einen Auflösungsschub verpasst. Dazu bedampften sie den Glasträger, auf dem das beobachtete Objekt liegt, mit maßgeschneiderten biokompatiblen Nanoschichten, die einen „Spiegeleffekt“ bewirken. Mit dieser einfachen Methode konnten sie die Bildauflösung signifikant erhöhen und einzelne Molekülkomplexe auflösen, die sich mit einem normalen Lichtmikroskop nicht abbilden lassen. Die Studie wurde in der NATURE Zeitschrift „Light: Science and Applications“ veröffentlicht.

Die Schärfe von Lichtmikroskopen ist aus physikalischen Gründen begrenzt: Strukturen, die näher beieinander liegen als 0,2 tausendstel Millimeter, verschwimmen...

Im Focus: Supercomputer ohne Abwärme

Konstanzer Physiker eröffnen die Möglichkeit, Supraleiter zur Informationsübertragung einzusetzen

Konventionell betrachtet sind Magnetismus und der widerstandsfreie Fluss elektrischen Stroms („Supraleitung“) konkurrierende Phänomene, die nicht zusammen in...

Im Focus: Drei Nervenzellen reichen, um eine Fliege zu steuern

Uns wirft so schnell nichts um. Eine Fruchtfliege kann dagegen schon ein kleiner Windstoß vom Kurs abbringen. Drei große Nervenzellen in jeder Hälfte des Fliegenhirns reichen jedoch aus, um die Fliege mit Hilfe visueller Signale wieder auf Kurs zu bringen.

Bewegen wir uns vorwärts, zieht die Umwelt in die entgegengesetzte Richtung an unseren Augen vorbei. Drehen wir uns, verschiebt sich das Bild der Umwelt im...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungen

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungen

Fachforum über intelligente Datenanalyse

10.12.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuartige Lasertechnik für chemische Sensoren in Mikrochip-Größe

11.12.2018 | Physik Astronomie

Besser Bohren – Neues Nanokomposit stabilisiert Bohrflüssigkeiten

11.12.2018 | Geowissenschaften

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics