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Lesenswert: Automation Solutions for Analytical Measurements Concepts and Applications

Automation ist ein Sammelbegriff für alle Methoden, Maschinen unabhängig von Menschen zu betreiben. Automatisierte Systeme (typischerweise Roboter und Autosampler) werden häufig in den Life Sciences eingesetzt, insbesondere wenn ein hoher Durchsatz erwünscht ist, beispielsweise bei der Microarray-Technologie oder der Screening. Vergleichbare Systeme für die analytische Chemie sind bisher noch sehr rar, allerdings steigt der Bedarf an automatisierten Systemen für analytische Messungen stetig. Dieses Buch fokussiert auf das Gebiet der Automatisierung in der analytischen Messtechnik. Die Systematisierung und Entwicklung geeigneter Automatisierungssysteme wird umfassend behandelt. Es werden bereits realisierte Lösungen kritisch überprüft und die speziellen Anforderungen an die Systeme in der analytischen Anwendung besprochen. Beispiele aus Bereichen wie Umweltmesstechnik, Medizin, Wirkstoffforschung und Qualitätssicherung runden den Überblick ab.

 

Über die Autoren

Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Heidi Fleischer
ist Leiterin der Forschungsgruppe "Life Science Automation - Prozesse" an der Universität Rostock. Sie promovierte im Jahr 2011 auf dem Fachgebiet Life Science Engineering und beendete 2016 ihre Habilitation im Fachgebiet Mess- und Automatisierungstechnik an der gleichen Universität. Ihr Forschungsschwerpunkt liegt in der Automatisierung von Probenvorbereitungsprozessen sowie von Prozessen in der analytischen Messtechnik.

Prof. Dr.-Ing. habil. Kerstin Thurow
ist Direktorin des Center for Life Science Automation an der Universität Rostock. Seit ihrer Berufung als Professorin für Life Science Automation im Jahr 1999 widmet sich ihre wissenschaftliche Arbeit der Automatisierung von Life Science Prozessen einschließlich Robotik, mobiler Robotik und automatisiertem Datenmanagement. Sie hat mehr als 200 wissenschaftliche Publikationen verfasst.

GIT: Was war der konkrete Anlass das Buch zu schreiben?

Thurow: Während es zahlreiche Bücher zur Thematik „High Throughput Screening“ für klassische biologische und pharmazeutische Screeningprozesse gibt, war ein Buch, das sich speziell auf die Automation analytischer Prozesse und der dazu erforderlichen Probenvorbereitung bezieht, nicht vorhanden. Unser Ziel war es, diese Lücke zu schließen und Wissenschaftler sowie Anwender auf Konzepte und Möglichkeiten in diesem Bereich hinzuweisen.

GIT: Was ist, Ihrer Erfahrung nach, das größte Fehlerpotential bei der Automatisierung?

Thurow: Das größte Fehlerpotenzial entsteht i.d.R. durch ungenügende Prozessbeschreibungen für die Automation, also die fehlende Angabe von Parametern wie z.B. Genauigkeiten, Gefäßgrößen oder zeitlichen Vorgaben. Dies hat teilweise konzeptionelle Auswirkungen, z.B. bei der Auswahl von Dosierprozessen.

GIT: Welche Bereiche in der Analytik profitieren am meisten bei der Automatisierung?

Thurow: Am meisten profitieren Bereiche der Analytik, die große Anzahlen gleichartiger Proben aufarbeiten und analysieren wollen. Für kleinere und mittlere Labore mit wechselnden Probenzahlen und –arten kommen Automationsanlagen aber ebenso in Betracht. Hier spielt insbesondere die Flexibilität der Anlage eine entscheidende Rolle.

GIT: Wird die Automation zur besseren Reproduzierbarkeit von Ergebnissen in der Wissenschaft beitragen?

Thurow: Die Reproduzierbarkeit wissenschaftlicher Ergebnisse ist in den vergangenen Jahren zu einem immer größeren Thema geworden. Hier können automatisierte Systeme helfen, indem standardisierte Verfahren und Methoden genutzt werden und der Einfluss des menschlichen Faktors reduziert wird.

GIT: Welche Zielgruppen bedient das Buch?

Thurow: Das Buch wendet sich insbesondere an Praktiker, die im applikativen Bereich tätig sind oder als Ingenieure die Entwicklung entsprechender Automationssysteme verantworten. Darüber hinaus kann es auch im Bereich der Lehre eingesetzt werden. 

GIT: Welche Vorkenntnisse sollte der Leser haben?

Thurow: Der Leser sollte Vorkenntnisse über grundlegende Prozesse der Life Sciences sowie der Prozessautomation haben.

GIT: Welche Struktur hat das Buch?

Thurow: Nach einer Einführung in die Life Sciences erfolgt zunächst eine kritische Zusammenfassung des bisherigen Entwicklungsstandes der Automation von Life Science Prozessen. Nach der Vorstellung allgemein möglicher Automationskonzepte werden unterschiedliche Konzepte jeweils an praktisch realisierten Beispielen vorgestellt. Abschließend erfolgt ein kurzer Exkurs in die Bereiche der automatisierten Datenauswertung sowie des IT-Managements automatisierter Prozesse.

GIT: Was sind Ihre Forschungsschwerpunkte bzw. wissenschaftlichen Interessen?

Thurow: Am Center for Life Science Automation beschäftigen wir uns seit dessen Gründung mit der Automation von Prozessen der Life Sciences im Laborbereich. Im Mittelpunkt unserer Arbeiten stehen vor allem bislang eher weniger automatisierte Prozesse, u.a. analytische Prozesse. Dies bezieht die Entwicklung und Umsetzung passender Automationskonzepte ebenso ein wie die Entwicklung von Spezialgeräten und neuen Analysemethoden.

Fleischer, H. / Thurow, K.
Automation Solutions for Analytical Measurements
Concepts and Applications
2017
Hardcover
ISBN: 978-3-527-34217-4

Auch in elektronischen Formaten erhältlich!