Eine durch­dach­te Work­flow-Opti­mie­rung trägt ent­schei­dend zum lang­fris­ti­gen Erfolg eines Auf­trag-Labors bei – und das unab­hän­gig von sei­ner Grö­ße. Wer schon vom Beginn der Pro­zess­ket­te sein Pro­ben­hand­ling opti­miert, spart auf Dau­er Zeit und Geld. Auto­ma­ti­sie­rung ist aber nicht die allei­ni­ge Lösung. Anre­gun­gen rund um die Work­flow-Opti­mie­rung bie­tet die LABVOLUTION mit BIOTECHNICA vom 16. bis 18. Mai 2017 in Han­no­ver. Sie ist die euro­päi­sche Fach­mes­se für inno­va­ti­ve Labor­aus­stat­tung und die Opti­mie­rung von Labor-Work­flows. Mit der Son­der­schau smart­LAB – das intel­li­gen­te Labor der Zukunft – zeigt die LABVOLUTION bei­spiel­haft, wie Abläu­fe im Labor bei bes­ter Ver­net­zung und Inte­gra­ti­on künf­tig aus­se­hen kön­nen.

Work­flow-Opti­mie­rung muss gründ­lich und vor allem im Team über­legt und gelebt wer­den. Der Pro­zess ist nicht von heu­te auf mor­gen umsetz­bar und auch der Erfolg ist meis­tens nicht sofort fest­zu­stel­len“, sagt Dr. Sascha Beu­tel, Arbeits­grup­pen­lei­ter am Insti­tut für Tech­ni­sche Che­mie der Leib­niz-Uni­ver­si­tät Han­no­ver. „Auch die Gewöh­nung an neue Abläu­fe dau­ert ihre Zeit. Aber am Ende pro­fi­tie­ren alle von einem Pro­zess, bei dem res­sour­cen­scho­nend und zeit­spa­rend gear­bei­tet wird. Nicht zu ver­nach­läs­si­gen sind neben der geziel­ten Redu­zie­rung von Arbeits­schrit­ten die tat­säch­lich zurück­zu­le­gen­den räum­li­chen Distan­zen zwi­schen den ein­zel­nen Labor­ar­beits­plät­zen und die Mini­mie­rung mög­li­cher Feh­ler­quel­len.“

Die Betriebs­kos­ten eines mole­ku­lar­dia­gnos­ti­schen Labors sind sehr hoch und oft muss jede grö­ße­re Anschaf­fung vor­her durch­kal­ku­liert wer­den, egal, ob es sich um ein neu­es PCR-Gerät han­delt oder um die Umstel­lung von Home-brew-Lösun­gen auf deut­lich teu­re­re Dia­gnos­tik-Kits. Was im ers­ten Moment bil­li­ger erscheint, muss es aber im End­ef­fekt nicht sein.

Die Prä­ana­ly­tik ist in der Regel der zeit­auf­wen­digs­te und kos­ten­in­ten­sivs­te Pro­zess. Die Pro­ben für ein medi­zi­nisch dia­gnos­ti­sches Labor lie­gen oft­mals in unter­schied­li­cher Form (FFPE, Blut, zyto­lo­gi­sche Prä­pa­ra­te), Qua­li­tät, unter­schied­li­chem Volu­men oder abwei­chen­der Kon­zen­tra­ti­on vor. Damit kein wert­vol­les Pro­ben­ma­te­ri­al ver­lo­ren­geht und die Arbeits­schrit­te so schnell und feh­ler­frei wie mög­lich ver­ein­heit­licht wer­den kön­nen, kommt den ers­ten Schrit­ten der Prä­ana­ly­tik eine beson­de­re Bedeu­tung zu.

In klei­nen Labors, die nicht auto­ma­ti­siert arbei­ten, kön­nen die ver­schie­de­nen Arbeits­schrit­te oft geschach­telt durch­ge­führt wer­den. Leer­zei­ten, wie sie beim Zen­tri­fu­gie­ren, bei Wasch­schrit­ten oder beim Dena­tu­rie­ren auf­tre­ten, eig­nen sich, um ande­re Pro­ben zu bear­bei­ten oder Gebrauchs­lö­sun­gen anzu­set­zen. Mit einer gewis­sen Rou­ti­ne und der rich­ti­gen Anord­nung der Gerä­te flie­ßen die Pro­zes­se naht­los inein­an­der und gewäh­ren ein zeit­lich opti­ma­les, manu­el­les Abar­bei­ten der Sam­ples.

Mitt­le­re bis gro­ße Rou­ti­ne­la­bo­re pro­fi­tie­ren von einer Auto­ma­ti­sie­rung der Arbeits­pro­zes­se, selbst wenn sie in Teil­schrit­ten erfolgt. Die Nukle­in­säu­re­ana­ly­tik ist dafür beson­ders geeig­net. Der RNA-Sequen­zie­rung zum Bei­spiel geht eine hohe Anzahl an zeit­in­ten­si­ven Ein­zel­schrit­ten vor­aus, die beson­ders feh­ler­an­fäl­lig sind, weil die Volu­mi­na oft klein sind und die häu­fi­ge Auf­rei­ni­gung der Zwi­schen­pro­duk­te mit Magnet­par­ti­keln sehr arbeits­in­ten­siv ist. Lau­fen die­se Schrit­te auto­ma­ti­siert ab, ist die Aus­beu­te und deren Qua­li­tät nach­weis­lich deut­lich höher und der Reagen­zi­en­ver­brauch und Zeit­auf­wand nied­ri­ger. Je nach Pro­ben­durch­satz ist abzu­wä­gen, ob es wirt­schaft­lich ist, wenn sich wei­te­re Auto­ma­ti­sie­run­gen wie Assay Set­up und PCR anschlie­ßen.

Spä­tes­tens wenn der Stress und das Arbeits­pen­sum nicht mehr zu bewäl­ti­gen erschei­nen, ist es an der Zeit, etwas zu ändern. Eine Work­flow-Ana­ly­se soll­te der ers­te Schritt unab­hän­gig von der Pro­zess­au­to­ma­ti­sie­rung sein. Lean-Manage­ment, wie in der Indus­trie erfolg­reich ange­wandt, kann auch auf das Labor pro­ji­ziert wer­den. Ziel ist es, Pro­ben­ana­ly­sen mit weni­ger Auf­wand, weni­ger Res­sour­cen und weni­ger Zeit nach dem Mot­to „work smar­ter not har­der“ durch­zu­füh­ren. Pro­fes­sio­nel­le Unter­stüt­zung bie­ten Con­sul­ting-Fir­men an. Her­stel­ler­fir­men wie Qia­gen bie­ten Gerä­te­platt­for­men an und auch ihre Exper­ti­se aus dem SLC-Labor (Stra­te­gic Lab Con­sul­tan­cy), um im eige­nen Labor die Arbeits­ab­läu­fe der Kun­den nach­zu­stel­len und so den Work­flow per Soft­ware zu opti­mie­ren und über­trag­bar zu machen.

Eine simp­le Metho­de, um erst ein­mal selbst zu tes­ten, ob die ein­ge­spiel­ten Arbeits­ab­läu­fe ein effi­zi­en­tes Abar­bei­ten der Pro­ben zei­gen, ist die Schritt­zäh­lung. Per Smart­pho­ne oder Weara­ble durch­ge­führt, zeigt sich sehr deut­lich, wel­che Wege in wel­cher Zeit an einem Labor­tag zurück­ge­legt wer­den. Mes­sun­gen erga­ben mit­un­ter bis zu sie­ben Kilo­me­ter – das ent­spricht einer rei­nen Lauf­zeit von rund einer Stun­de. Durch eine Umstruk­tu­rie­rung des Arbeits­be­rei­ches las­sen sich oft schon Wege ver­kür­zen, dadurch Zeit ein­spa­ren und die mög­li­che Gefahr von Kon­ta­mi­na­tio­nen der Pro­ben mini­mie­ren. Digi­ta­li­sie­rung und Wei­ter­bil­dung der Mit­ar­bei­ter sind wei­te­re Mög­lich­kei­ten, den Arbeits­pro­zess zu ver­schlan­ken.

Eine Visi­on, wie die Work­flows im Labor von mor­gen aus­se­hen kön­nen, zeigt die Son­der­schau smart­LAB auf der LABVOLUTION in Han­no­ver. Im Mit­tel­punkt ste­hen dabei fle­xi­ble, digi­ta­le Ver­net­zung, der Ein­satz von Auto­ma­ti­on und Robo­tik sowie inte­grier­te funk­tio­na­le Ober­flä­chen und modu­la­re Kon­zep­te. Nam­haf­te Part­ner aus Indus­trie und For­schung haben sich erneut zusam­men­ge­tan, um unter der Lei­tung des Insti­tuts für Tech­ni­sche Che­mie (TCI) der Leib­niz Uni­ver­si­tät Han­no­ver ihr Know-how und ihre Lösun­gen so zu ver­net­zen, dass Arbeits­ab­läu­fe im Labor voll­stän­dig digi­tal unter­stützt wer­den. Gerä­te, die erst­mals inte­griert wer­den, sind bei­spiels­wei­se ein inter­ak­ti­ver Dis­pen­ser, ein QR-Code-Scan­ner, ein 3D-Dru­cker, der mit dem Selek­ti­ven Laser­sin­ter­ver­fah­ren (SLS) arbei­tet, oder eine Induk­ti­ons­la­de­sta­ti­on für mobi­le Gerä­te. Inter­ak­ti­ve Ele­men­te sind ein Robo­ter-Arm, der für die Mensch-Maschi­ne-Inter­ak­ti­on im Labor zuge­las­sen ist, eine App, mit der Zuschau­er direkt das Laborinformationsmanagement¬system (LIMS) ein­se­hen kön­nen, oder ein Tele­prä­senz­ro­bo­ter, mit des­sen Hil­fe Drit­te vir­tu­ell mit am Labor­tisch ste­hen. Dabei beweist das smart­LAB, dass das Gan­ze tat­säch­lich mehr als die Sum­me der Tei­le ist. Der eigent­li­che Nut­zen ent­steht im Zusam­men­spiel.

LABVOLUTION mit Life-Sciences-Event BIOTECHNICA

Die nächs­te Mes­se LABVOLUTION mit dem Life-Sci­en­ces-Event BIOTECHNICA fin­det vom 16. bis 18. Mai 2017 in Han­no­ver statt. Die LABVOLUTION ist die euro­päi­sche Fach­mes­se für inno­va­ti­ve Labor­aus­stat­tung und die Opti­mie­rung von Labor-Work­flows. Als sol­che zeigt sie die gan­ze Welt des Labors – von den Life Sci­en­ces bis zur ana­ly­ti­schen Che­mie. Dies umfasst Labor­tech­nik und Labo­rin­fra­struk­tur für For­schungs-, Ana­ly­se-, Pro­duk­ti­ons- und Aus­bil­dungs­la­bo­re aus den Anwen­der­bran­chen Che­mie, Life Sci­en­ces mit Bio­tech­no­lo­gie, Phar­ma­zeu­tik und Medi­zin­tech­nik, außer­dem Umwelt- und Lebens­mit­tel­tech­nik. Ergänzt wird die LABVOLUTION durch das Bio­tech- und For­schungs­event BIOTECHNICA. Aus­stel­ler der BIOTECHNICA sind For­schung, Wis­sen­schaft und Unter­neh­men der Bio­tech-Bran­che. Im Fokus ste­hen zudem die The­men Wis­sens­ver­mitt­lung, Inno­va­tio­nen, Net­wor­king, Recrui­t­ing und Start-ups. Die LABVOLUTION mit BIOTECHNICA wird in Hal­le 19/20 (direkt am Ein­gang Nord) ver­an­stal­tet. Es gilt eine gemein­sa­me Ein­tritts­kar­te.