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Covid-19: Flexible Automation der PCR-Diagnostik mit Zweiarm-Roboter

Laborautomatisierung gegen Corona
Covid-19: Flexible Automation der PCR-Diagnostik mit Zweiarm-Roboter

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Im Rahmen des Forschungsprojektes FlexACO sollen Schritte der Prä- und Postanalytik durch den Zweiarm-Roboter SDA von Yaskawa übernommen werden. Bild: Yaskawa
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Im Projekt FlexACO arbeiten der Robotehersteller Yaskawa und die Infoteam Software Gruppe gemeinsam mit der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik) und dem Universitätsklinikum Erlangen als assoziiertem Partner an der Verbesserung der bestehenden Laborautomatisierung für die PCR-Diagnostik von Covid-19.

„Unser erklärtes Ziel ist es, die Testkapazität in medizinischen Analyselaboren durch bedarfsgerechte und flexible Automatisierung signifikant zu steigern. Gleichzeitig soll das Laborpersonal durch eine Verringerung manueller Prozessschritte entlastet und deren Infektionsrisiko minimiert werden“, so Alexander Brendel, Director Life Science bei Infoteam.

Durch eine Automatisierung, wie sie im Rahmen des Projektes erforscht werden soll, könnte die Zahl der durchführbaren Tests pro Tag und Labor verdreifacht werden. Das größte Optimierungspotenzial liegt dabei in der Digitalisierung und Automatisierung der Prä- und Postanalytik, also der Vor- und Nachbereitung von Proben.

Der Roboterhersteller Yaskawa unterstützt das Vorhaben mit dem Zweiarm-Roboter Motoman SDA für das automatisierte Handling. Der Roboter wird dabei sowohl hardware- als auch softwareseitig in den bestehenden Diagnoseablauf integriert. Die Schnittstellen der Robotersteuerung, der bestehenden Diagnostiklösung sowie der angebundenen Softwaresysteme wie LIMS (Labor-Informations-Management-System) und Bilderkennung werden daher von Infoteam softwareseitig integriert.

Zum PCR-Verfahren

Die flächendeckende Diagnose von Infektionen ist bei bei der Covid-19 Pandemie von entscheidender Bedeutung, um den Ausbruch einzudämmen. Ein entscheidender Beitrag zur besseren Erfassung des Covid-19 Infektionsgeschehens ist daher die vermehrte Durchführung von entsprechenden Diagnosetests. Der medizinische Goldstandard zur Diagnose einer Virusinfektion ist dabei die Polymerasekettenreaktion (PCR), bei der Proben auf entsprechende Gensequenzen des Virus getestet werden. Der Abstrich der Rachenhinterwand wird in einem verschlossenen Röhrchen in ein entsprechendes Labor transportiert und durch Mitarbeitende des Labors unter sterilen Bedingungen für die Analyse vorbereitet. Die PCR wird schließlich in der Regel automatisiert durchgeführt.

Das Automatisierungssystem wird dabei möglichst flexibel und modular gestaltet, um bedarfsgerecht in verschiedenen teilautomatisierten Prozessen von medizinischen Laboren eingesetzt zu werden. Somit ist das System nicht nur im aktuellen akuten Fall der Covid-19 Pandemie von Nutzen. Insbesondere Labore, die auf bestehenden Automatisierungslösungen in der Diagnostik aufbauen möchten, profitieren vom hier erforschten flexiblen und modularen Ansatz.

Das Projekt FlexACO startete Anfang September 2020 und ist auf ein Jahr ausgelegt. Gefördert wird das Projekt FlexACO von der Bayerischen Forschungsstiftung im Rahmen des temporären Förderschwerpunktes zur Covid-19-Forschung.

www.infoteam.de

www.yaskawa.de

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