Bio Analysesysteme

Im Bio Robot Lab am IAI wird an Automatisierungslösungen für Hochdurchsatzverfahren in der Bio-Analysetechnik gearbeitet. Es werden Roboter entwickelt, die speziell auf die Anforderungen von biologischen Untersuchungen ausgelegt sind.

Einblick in die Bioanalysetechnik

In Forschungslabors für Biologie, Medizin und Pharmazie hat sich der Zebrafisch als Modellorganismus etabliert. Mit Hilfe des Zebrafischs wird unter anderem die Embryonalentwicklung von Wirbeltieren erforscht und es werden neue Wirkstoffe für neue Medikamente gesucht.

Zur Bearbeitung einer wissenschaftlichen Fragestellung in der Biologie muss eine große Zahl Experimente durchgeführt werden und hierfür müssen viele Proben präpariert werden. Die Handhabung biologischer Proben wie Zebrafischeier oder Zebrafischlarven wird in Biolabors bisher per Hand erledigt.

Entwicklungsansätze des Bio Robot Labs

Zur Realisierung von hohen Probendurchsätzen werden diese Tätigkeiten mit den im Bio Robot Lab entwickelten Roboter vollautomatisch, schnell und zuverlässig durchgeführt. Hierfür wurden bereits mehrere Roboter entwickelt, die Einzelschritte der Bioanalysekette automatisieren. Es handelt sich um einen Fischsortierer, einen Bio-Handling-Roboter und ein Parallelmikroskop.

Aktuelle Entwicklungen

• Der Fischsortierer sortiert in einer Petrischale wahllos verteilte Fischeier in Standard-Mikrotiterplatten. Mit Hilfe des Fischeisortierers können Mikrotiterplatten ohne großen Aufwand von Biologen mit Fischeiern befüllt werden. Dies ist eine wichtige Vorbereitung für die nachfolgenden Untersuchungen, da Mikrotiterplatten in Analyselabors Standard sind und in vielen Untersuchungsmethoden Anwendung finden.
• Das Multikamera-Parallelmikroskop ist ein Screeningtool, mit dem biologische Proben in Mikrotiterplatten abgescannt werden können. Durch die vier Kameras, die durch einen Roboter parallel unter einer Well-plate bewegt werden, wird die Zeit zur Aufnahme der Fischeier in den Wells gegenüber herkömmlichen Mikroskopen mit nur einem Detektor wesentlich reduziert.
• Der Bio-Handling-Roboter wurde entwickelt um ein neuartiges Lichtblattmikroskop genannt DSLM automatisch zu bestücken. Der Roboter trägt einen Winkelgreifer mit dem speziell präparierte biologische Proben in einem Magazin ergriffen und dann auf dem Mikroskop platziert werden können. Der Probenwechsel wird dadurch vollautomatisch durchgeführt und eine vorbereitete Probenreihe kann ohne manuelles Eingreifen abgescannt werden.