Laborpraxis 05/2025

www.laborpraxis.de | Juni 2025 | 49. Jhg. | LP 5/6

Der Prozessor der Labordigitalisierung Marktübersicht mit 15 LIMS-Anbietern

LP AUSGABEN-SPECIAL

Digitalisierung & Automation Virtuelles Labor hilft beim Chemie-Studium

Wissenschaft. / Unterstützen wir.

Die Stärkung der Wissenschaft erfordert einen umfassenden Ansatz, um die Lösung globaler Herausforderungen voranzubringen. Mit unserem Service, unserer Erfahrung und unserem Portfolio an Chemikalien und Laborbedarf unterstützen wir Forschende für einen nachhaltigen Beitrag zum gesellschaftlichen Wohl.

Supporting science.

Improving lives. carlroth.com

n Editorial

Wann wird das Labor digitaler?

Vor mehr als zehn Jahren sagte mir ein Experte: „Die digitale Revolution im Labor startet jetzt.“ Wenn ich mir die Laboratorien heute anschaue, dann war das eher ein „Revolutiönchen“. Nach wie vor gibt es klassische Laborkladden, GeräteInsellösungen und einen niedrigen Automationsgrad. Doch ist jetzt die Zeit für mehr Digitalisierung? Beim Blick auf das Special in dieser Ausgabe könnte man diesen Eindruck haben. Es gibt bereits diverse Laborgeräte mit dem LADSSchnittstellenstandard (S. 26), Chemiestudenten, die virtuelle Praktika machen (S. 22) oder Software, die wirklich mit zahlreichen Systemen im Labor kommunizieren kann (S. 28).

PRÄZISION MIT TOUCH exakt effizient vielseitig

„Es ist an der Zeit, mehr Digitalisierung im Labor zu wagen.“ M A R C P L A T T H A U S , Chefredakteur, marc.platthaus@vogel.de

Lebensmittel, Medikamente oder andere Verbrauchsgegenstände: die Nachweispflichten für Entwickler und Hersteller werden immer komplexer. Warum ein digitales Akkreditierungssymbol hier helfen kann, hat mir Susanne Kuch von der deutschen Akkreditierungsstelle im Interview ab Seite 16 verraten.

D R . I L K A O T T L E B E N , Redakteurin, ilka.ottleben@vogel.de

Marktübersichten haben wir in der LABORPRAXIS häufiger – doch keine ist so umfangreich wie eine LIMS-Marktübersicht. Dieses Mal stellen 15 Anbieter ihre Labor-Informations-Management-Systeme in der Vergleichstabelle auf S. 44 und 45 vor. Und in der Online-Version auf www.laborpraxis.de gibt es zu jedem System noch diverse Extra-Infos, etwa zu kaufmännischen Funktionen des LIMS oder der Kundenbetreuung.

GLP-konforme Dokumentation und vielfältige Funktionen wie Statistik und Toleranzwägung: Erleben Sie modernste Wägetechnik mit den neuen Analysen- und Präzisionswaagen der Serien KERN ADT und PDT.

C H R I S T I A N L Ü T T M A N N , Redakteur, christian.luettmann@vogel.de

Auch, wenn es in manchen Laboren mit der Digitalisierung noch nicht so weit her ist, moderne Laborgeräte gibt es zahlreiche. Die Entwickler solcher Systeme wollen wir auch in diesem Jahr wieder mit dem Best of Industry Award (www. bestofindustry.de) auszeichnen. Sie haben sich noch nicht beworben? Dann beeilen Sie sich: Der Bewerbungsschluss ist schon in wenigen Tagen.

M A R C P L A T T H A U S , Chefredakteur, marc.platthaus@vogel.de

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

3

www.kern-sohn.com

Inhalt 5/6

Juni 2025

S. 42

S. 32

Marktübersicht: Kaum eine Anschaffung ist so komplex wie die eines LIMS. Unsere Marktübersicht unterstützt bei der Suche nach dem passenden Anbieter eines Labor-Informations- und Management-Systems.

Daten-Durchblick: Ein Guide durch den Dschungel wissenschaftlicher Daten, hin zu mehr Konformität im Sinne der Guten Laborpraxis.

S. 22

VR-Labor: Chemiepraktikum von zu Hause aus? Zumindest die Vorbereitung gelingt im virtuellen Labor eines neuen Projektes.

RUBRIKEN Editorial.................................................3 Wissenschaft & Forschung ..................6 Innovatorenporträt ............................ 10 Weiterbildung & Termine ................. 60 Normen & Gesetze .............................62 Beruf & Karriere ................................ 64 Wirtschaft & Märkte ..........................65 Impressum ..........................................65

LP EXKLUSIV

S. 16

Prüfsiegel: Kennen Sie schon das digitale Akkreditierungssymbol der DAkkS? Was es hiermit auf sich hat, erklärt Susanne Kuch von der deutschen Akkreditierungsstelle im LP-Exklusivinterview.

S. 46

Zerkleinerung: Drei Probleme, eine Lösung? Wie eine Schneidmühle mit Probenrückgewinnung, Reinigung und Kontamination umgeht.

LP AUSGABEN-SPECIAL DIGITALISIERUNG & AUTOMATION „So können Sie digitalen Nachweisketten vertrauen“ ............................... 16 Digitales Akkreditierungssymbol Datenflut und Formulare – so kommt Ordnung ins Labor 4.0 ....................... 18 Digitale Transformation Virtual Reality trifft Künstliche Intelligenz ...........................................22 KI-Assistenz unterstützt bei virtueller Praktikumsvorbereitung

Zahlen & Comic.................................. 66

„Prüfberichte müssen digital verfügbar sein – aber genauso sicher und vertrauenswürdig bleiben wie ihre analogen Vorgänger.“ Susanne Kuch, Referentin für Digitalisierungspolitik bei der Deutschen Akkreditierungsstelle

4 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Zuverlässig

LP EMPFEHLUNG

BIOBANK 10.000 Patentkulturen, 20.000 DNA-Proben und fast 40.000 Bakterien lagern in den Archiven des Leibniz-Institut DSMZ. Wir werfen einen Blick hinter die Kulissen der größten forschenden Bioressourcen-Sammlung der Welt.

Belastbar

 zu lesen ab Seite 52.

Effizient

Die Schnittstelle für's Labor 4.0 .......26 LADS und Laborgeräteintegration So gelingt das Labor der Zukunft bereits heute .......................................28 Laborsoftware Vom Chaos zur Konformität ..............32 Die Verwaltung von Labordaten in einer GxP-Welt Ein tierisch gutes LIMS ......................36 Use Case: Labor-InformationsManagement-System einführen

Optimierte Stabilität, höhere Empfindlichkeit

Produkte .............................................39

Der Prozessor der Labordigitalisierung ................................... 42 Marktübersicht LIMS

Die LCMS-TQ RX Serie kombiniert Zuverlässigkeit, Belastbarkeit und Effizienz. Dabei unterstützen modernste Technologien eine hohe Messgeschwindigkeit und hohe Empfindlichkeit, während das neu entwickelte CoreSpray für zusätzliche Messstabilität sorgt.

Darüber hinaus minimiert der niedrige Energieverbrauch die Auswirkungen auf die Umwelt.

Die drei großen Baustellen der Probenzerkleinerung – beseitigt ..... 46 Tischschneidmühle

Zuverlässig Perfekt für Routineanalysen, bei denen Verlässlichkeit erforderlich ist

LABORTECHNIK

Produktvorstellungen ...................... 49

Belastbar Robuste und langlebige Systeme unterstützen einen effizienten Betrieb.

BIO- & PHARMAANALYTIK

Effizient Nachhaltig dank niedrigem Energieverbrauch

Hüterin des Mikrokosmos .................52 Bioressourcenarchiv am LeibnizInstitut DSMZ Hightech statt Handarbeit: automatisierte Folienversiegelung ..........56 Folienversiegelung von PCR- und Mikrotiterplatten im Hochdurchsatzlabor

www.shimadzu.de/ lcms-systeme.html

Produktmeldungen ............................59 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

5

Mehr erfahren

Wissenschaft & Forschung n LP 5/6

TYP-2-DIABETES UND ÜBERGEWICHT

Alle Menschen haben ihre eigene, innere Uhr: Das zirkadiane System reguliert Verhalten und Stoffwechsel über eine zentrale Uhr im Gehirn sowie über periphere Uhren in Organen. Dadurch verarbeitet unser Körper dieselbe Nahrung abhängig von der Tageszeit unterschiedlich. Die Nahrungsaufnahme selbst wirkt dabei als ein wichtiger Zeitgeber, der die inneren Uhren synchronisiert. Bisherige Studien zeigen, dass spätes oder nächtliches Essen mit einem erhöhten Risiko für Übergewicht und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden ist. Olga Ramich, Heisenberg-Professorin an der Charité – Universitätsmedizin Berlin und am Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) hat nun anhand von Daten aus einer Zwillingsstudie u. a. herausgefunden, dass Menschen, die ihre Hauptkalorien erst spät am Tag aufnahmen, eine schlechtere Insulinempfindlichkeit aufwiesen, was mit einem höheren Risiko für Typ-2-Diabetes einhergeht. Die Studie belegt zudem, dass verschiedene Parameter des täglichen Essenszeitmusters bis zu 60 Prozent genetisch beeinflusst werden. (ott)

Bild: David Ausserhofer/DIfE

Alle unsere Artikel sind zum Kommentieren, Weiterempfehlen, Drucken oder Teilen auf Facebook, X, Linked in.

1.628*

mal geklickt

2

Miniverletzungen im Gehirn bremsen das Denken: Bluthochdruck und Demenz

3

Dicke Luft in Kletterhallen: Chemikalien im Abrieb von Kletterschuhen

4

Corona-Impfung und Langzeit-Immunsystem: Wirkung von mRNA-Impfstoffen

5

Was unser Ess- und Trinkverlangen lenkt: Hunger- und Durstzellen in Amygdala entschlüsselt

6

Plastikmüll im Ozean: Ein Problem, das sich selbst auflösen könnte

7

Multiple Sklerose: Zwillingsstudie offenbart Auslöser in der Darmflora

8

PFAS im Blut stören Immunantwort auf Corona: Ewigkeitschemikalien und Immunsystem

9

Von Ziegenmist ins Labor: Chemiker synthetisieren Krebswirkstoff Metabolomics von Spargel:

10 Wie der Garprozess den Geschmack verändert

6 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

STRUKTURAUFKLÄRUNG MIT HOCHLEISTUNGSLASER

Flüssiger Kohlenstoff unter Laserbeschuss analysiert

GEFÄHRDUNGSBEURTEILUNG VON TRIFLUORESSIGSÄURE

Doch fortpflanzungsgefährdend?

*Bemessungszeitraum: 7.4. – 2.6.2025

Warum frühes Essen gesünder ist: Risiko für Typ-2-Diabetes und Übergewicht

Forscher haben erstmals flüssigen Kohlenstoff experimentell gemessen.

Dafür kombinierten sie einen Hochleistungslaser mit dem ultrakurzen Röntgenlaserblitz des European XFEL.

Flüssiger Kohlenstoff ist nicht neu. Er kommt zum Beispiel im Inneren von Planeten vor und spielt eine wichtige Rolle für Zukunftstechnologien wie die Kernfusion. Bisher war allerdings nur sehr wenig über Kohlenstoff in flüssiger Form bekannt, denn im Labor war dieser Zustand praktisch nicht fassbar: Bei Normaldruck schmilzt Kohlenstoff nicht, sondern geht direkt in einen gasförmigen Zustand über. Erst unter extremem Druck und bei Temperaturen von etwa 4.500 °C – dem höchsten Schmelzpunkt eines Materials überhaupt – wird Kohlenstoff flüssig. Kein Behälter würde dem standhalten. Laserkompression hingegen kann festen Kohlenstoff für Bruchteile von Sekunden verflüssigen. Diese Sekundenbruchteile gilt es für Messungen zu nutzen. Am European XFEL in Schenefeld bei Hamburg, dem weltgrößten Röntgenlaser mit seinen ultrakurzen Pulsen, ist dies in bisher unvorstellbarer Weise möglich. Hier haben Forscher nun für Sekundenbruchteile Kohlenstoffproben verflüssigt und deren Struktur analysiert – ein bislang einzigartiger Vorgang.

Entscheidend für den Messerfolg von flüssigem Kohlenstoff war die Kombination des European XFEL mit dem Hochleistungslaser Dipole 100-X, der vom britischen Science and Technology Facilities Council entwickelt wurde. (ott)

LP meistgelesen auf laborpraxis.de

1

Bild: HZDR / M. Künsting.

Warum frühes Essen gesünder ist

Seit im Jahr 2016 Trifluoressigsäure (TFA) im Trinkwasser der Neckarregion nachgewiesen wurde, befassen sich die Behörden intensiv und fachübergreifend mit diesem Stoff. TFA zählt zur Gruppe der per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS) und stammt nicht nur aus großen Industrieanlagen, sondern wurde in den Jahren 2016 und 2017 auch als Abbauprodukt verschiedener Pflanzenschutzmittelwirkstoffe identifiziert. Zudem ist bekannt, dass bestimmte fluorierte Treibhausgase, wie das Kältemittel R1234yf, in der Atmosphäre teils vollständig zu TFA abbauen. In deutschen Gewässern wird TFA seit Jahren detektiert – Tendenz steigend. Da der Stoff nach Einschätzung der deutschen Behörden fortpflanzungsgefährdende (reproduktionstoxische) sowie umweltkritische Stoffeigenschaften besitzt, soll er entsprechend eingestuft werden. Derzeit laufen Konsultation und fachliche Bewertung des deutschen Vorschlages für die europäische Chemikalienverordnung REACH. Die vorgeschlagene offizielle Gefahrenklasse heißt „Reproduktionstoxisch, Kategorie 1B“ mit den Gefahrenhinweisen H360Df. (ott)

LP 5/6 n Wissenschaft & Forschung

„CHEMBENCH“-STUDIE

Eine aktuelle Studie von Forschenden der Friedrich-Schiller-Universität (FSU) Jena untersucht, wie leistungsstark KI-Modelle wie GPT-4 in der Chemie sind und wie sie im Vergleich zu menschlichen Fachleuten abschneiden. Mithilfe eines neu entwickelten Prüfverfahrens namens Chembench zeigte das Team um Dr. Kevin M. Jablonka, dass KIModelle in bestimmten Aufgabenfeldern überzeugen, jedoch auch deutliche Schwächen aufweisen. Das Prüfverfahren nutzt mehr als 2.700 Fragen aus verschiedenen Bereichen der Chemie. Die Leistung der KIModelle wurde dabei mit der von 19 Fachleuten verglichen, die dieselben Aufgaben bearbeiteten. Während die Menschen für einen Teil der Studie Hilfsmittel wie Google oder chemische Programme nutzen durften, mussten die KI-Modelle ohne solche externen Ressourcen auskommen. „Wir haben zusätzlich auch zwei KI-Agenten mit Zugriff auf externe Tools getestet – diese konnten allerdings nicht mit den besten Modellen mithalten“, erklärt Jablonka, Leiter der Carl-

Bild: Jens Meyer/ Universität Jena

Ist künstliche Intelligenz in der Chemie leistungsfähiger als Menschen?

Dr. Kevin Jablonka untersucht an der Universität Jena die Leistungsfähigkeit von KI-Modellen bei chemischen Problemstellungen im Direktvergleich mit menschlichen Chemikerinnen und Chemikern.

Zeiss-Stiftungs-Nachwuchsgruppe „Polymere in Energieanwendungen“ an der FSU und dem Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen (Hipole) Jena. Neben der Richtigkeit der Antworten bewerteten die Forschenden auch, wie gut die KI ihre eigene Antwortsicherheit einschätzte.

Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen ein gemischtes Bild, berichtet Jablonka: „Bei sogar sehr anspruchsvollen lehrbuchartigen Fragen zeigten sich einige KI-Modelle als leistungsstärker als Menschen.“ Während die Chemie-Fachleute in manchen Fällen jedoch offen zugaben, eine Frage nicht sicher beantworten zu können, zeigten die besten KI-Modelle eine gegensätzliche Tendenz: Sie gaben oft mit großer Selbstsicherheit Antworten – selbst, wenn diese inhaltlich falsch waren. „Besonders auffällig war dies bei Fragen zur Interpretation chemischer Strukturen, etwa zur Vorhersage von NMR-Spektren“, stellt Jablonka fest.

Das könne „in sensiblen Bereichen der Forschung zu Problemen führen.“ (ott)

UNSERE 5-JAHRES BEST-GARANTIE Wir drehen voll auf Ganze fünf Jahre – das ist die höchste Garantie, die es jetzt von LAUDA gibt. Für Sie bedeutet das ein halbes Jahrzehnt Gelassenheit. Oder anders gesagt: Sie gehen auf Nummer sicher – und wir aufs Ganze.

Jetzt informieren unter www.lauda.de/de/best-garantie

Wissenschaft & Forschung n LP 5/6

FASERVERBUNDWERKSTOFF

Nachhaltig produzierte, biologisch abbaubare Materialien sind ein wichtiger Schwerpunkt der modernen Materialforschung.

Doch die Verarbeitung natürlicher Materialien wie Cellulose, Lignin oder Chitin stellt Forschende vor einen Kompromiss. In ihrer reinen Form sind die natürlichen Werkstoffe zwar biologisch abbaubar, aber oft nicht leistungsfähig genug. Durch chemische Verarbeitungsschritte lassen sie sich stärker, widerstandsfähiger oder geschmeidiger machen – dabei büßen sie aber wiederum an Nachhaltigkeit ein.

Empa-Forschende aus dem Labor „Cellulose and Wood Materials“ haben nun ein biobasiertes Material entwickelt, das diesen Kompromiss geschickt umgeht. Es ist nicht nur vollständig biologisch abbaubar, sondern auch reißfest und besitzt vielseitige funktionale Eigenschaften. Das alles mit minimalen Verarbeitungsschritten und ganz ohne Chemie – man kann es sogar essen. Sein Geheimnis: Es lebt. Als Grundlage für ihr neues Material verwendeten die Forschenden das Mycel des Gemeinen Spaltblättlings, ein weit verbreiteter essbarer Pilz,

Bild: Empa

Nachhaltig und leistungsfähig: Lebende Folie aus Pilzen entwickelt

Die lebende Folie ist nahezu transparent und besitzt eine gute Reissfestigkeit. Sie könnte etwa als Bio-Kunststoff zum Einsatz kommen.

der auf totem Holz wächst. Mycelien sind Wurzel-ähnliche fadenförmige Pilzstrukturen, die bereits rege als potenzielle Materialquellen erforscht werden. Normalerweise werden die Hyphen dafür gereinigt und gegebenenfalls chemisch bearbeitet, was den bekannten Kompromiss zwischen Leistung und Nachhaltigkeit mit sich bringt. Die Empa-Forschenden wählten einen anderen Ansatz. Anstatt das Mycel aufwändig aufzubereiten, verwenden sie es als Ganzes. Beim Wachsen bildet der Pilz nämlich nicht nur

die Hyphen aus, sondern auch eine so genannte extrazelluläre Matrix: ein Netz aus unterschiedlichen faserartigen Makromolekülen, Proteinen und weiteren biologischen Stoffen, die die lebenden Zellen absondern. „Der Pilz nutzt diese extrazelluläre Matrix, um sich Struktur und andere funktionale Eigenschaften zu verleihen“, erklärt EmpaForscher Ashutosh Sinha. Mit ein bisschen gezielter Nachoptimierung haben die Forschenden der Natur auf die Sprünge geholfen. Aus der enormen genetischen Diversität des Gemeinen Spaltblättlings wählten sie einen Stamm, der besonders viel von dem langkettigen Polysaccharid Schizophyllan und dem seifenähnlichen Protein Hydrophobin bildet. Hydrophobine sammeln sich aufgrund ihrer Struktur an Grenzflächen zwischen polaren und apolaren Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser und Öl. Schizophyllan ist eine Nanofaser: weniger als einen Nanometer dick, aber mehr als tausendmal so lang. Gemeinsam verleihen diese zwei Biomoleküle dem lebenden Mycelmaterial Eigenschaften, die es für verschiedenste Einsatzgebiete fit machen. (ott)

KOMPLEXE KOMMUNIKATION

Es zeigt sich immer wieder: So einzigartig wie (manch) Mensch meint zu sein, ist er gar nicht. Forscher haben im Gehirn von Schimpansen eine neuronale Verbindung entdeckt, die mit Sprache in Zusammenhang steht und bisher als einzigartig für den Menschen galt. Dieses direkte Nervenfaserbündel, genannt Fasciculus arcuatus, das beim Menschen die Sprachareale verbindet, weist nicht nur beim Menschen, sondern auch bei Schimpansen eine Verbindung zum mittleren Schläfenlappen auf, was bisher nicht bekannt war. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die für Sprache entscheidende neuronale Architektur beim Menschen nicht völlig neu entstanden ist“ erklärt Erstautor Yannick Becker vom Max-Planck-Institut für Kognitionsund Neurowissenschaften in Leipzig. „Sie hat sich wahrscheinlich aus einer evolutionär älteren, bereits vorhandenen Struktur

8 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Bild: © Patrick Rolands - stock.adobe.com

Nervenfasern für Sprache beim Schimpansen entdeckt

Eine aktuelle Studie ergab: Die Architektur für komplexe Kommunikation existierte bereits beim gemeinsamen Vorfahren von Menschen und Schimpansen. (Symbolbild)

weiterentwickelt. Die Verbindung ist bei Schimpansen viel schwächer ausgeprägt als beim Menschen und erlaubt möglicherweise deshalb nicht die komplexe menschliche Sprache.“ Für ihre Studie konnten die Forschenden auch Gehirne von wildlebenden Schimpansen aus dem Urwald, die auf natürliche Weise gestorben waren, mit hochauflösender Magnetresonanztomographie untersuchen. Dabei zeigte sich, dass in allen der zwanzig untersuchten Gehirne eine sol-

che Nervenfaserbündel-Verbindung zum mittleren Schläfenlappen nachweisbar war – ein Merkmal, das bislang als ausschließlich menschlich galt. Wie die Autoren der Studie schreiben, ist es wahrscheinlich, dass diese neuronale Architektur bereits beim letzten gemeinsamen Vorfahren der Menschen und der Schimpansen vor sieben Millionen Jahren vorhanden war und die Evolution der Sprache beim Menschen erst ermöglichte. (ott)

LP 5/6 n Wissenschaft & Forschung

HERBIZID AUS WASCHMITTEL

Bestimmte Waschmittelzusätze, die so genannten Aminopolyphosphonate, die über das Abwasser in Kläranlagen gelangen, können dort zu Glyphosat und verwandten problematischen Stoffen umgesetzt werden.

Diesen grundsätzlichen Nachweis hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Stefan Haderlein vom Geo- und Umweltforschungszentrum der Universität Tübingen erbracht. Dazu führte das Team umfangreiche Versuche im Labor durch, bei denen auch die Bedingungen im Abwasser berücksichtigt wurden. Der Befund erhärtet den Verdacht, dass die Waschmittelzusätze eine bedeutende Quelle für die beständig hohen Glyphosatmengen in europäischen Gewässern bilden könnten. Bisher ging man davon aus, dass Glyphosat fast ausschließlich über die Verwendung als Herbizid in die Umwelt gelangt. Glyphosat gilt als weltweit meistverwendeter Wirkstoff in Herbiziden.

In der EU stand vor allem die Landwirtschaft wegen des Einsatzes von Glyphosat in der Kritik. „Uns war aufgefallen, dass auch in Ge-

Bild: © Sergiy Serdyuk - stock.adobe.com

Bisher unbekannte Eintragsquelle: Glyphosat aus Waschmittelzusätzen

Aminopolyphosphonate werden in Waschmitteln als Komplexbildner eingesetzt zur Enthärtung des Wassers und Verstärkung der Reinigungswirkung.

bieten und zu Zeiten, in denen kaum Glyphosateintrag aus der Landwirtschaft zu erwarten ist, die Mengen in Gewässern nicht entsprechend abnahmen“, berichten Haderlein und seine Kollegin Carolin Huhn vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Tübingen. Sie vermuteten daher einen Zusammenhang mit abwasserbürtigen Vorläufersubstanzen wie Aminopolyphosphonaten.

Diese werden in Waschmitteln als Komplexbildner eingesetzt zur Enthärtung des Wassers und Verstärkung der Reinigungswirkung. In den Laborversuchen der aktuellen Studie habe sich gezeigt, dass Manganverbindungen, die sehr häufig in Bodensedimenten, aber auch im Abwasser und im Klärschlamm vorkommen, der Schlüssel für eine mehrstufige Umwandlung von Aminopolyphosphonaten sind, bei der Glyphosat als Nebenprodukt entsteht. Im nächsten Schritt müsse nun geprüft werden, welche Rolle diese Glyphosatquelle mengenmäßig spielt. (ott)

Mit Sicherheit in besten Händen.

Hohe Temperaturstabilität und maximale Lagersicherheit – die neuen Kühl- und Gefriergeräte für Labore Liebherr perfektioniert fortlaufend sein speziell für Forschung und Gesundheitswesen entwickeltes Portfolio. Entdecken Sie unser neues Sortiment an Kühl- und Gefriergeräten.

Hier finden Sie die perfekte Lösung für Ihre spezifische Anwendung: home.liebherr.com/ScientificHealthcare

Innovatorenporträt n

ELEKTROCHEMIE

Bis zu vier Parameter gleichzeitig GxP-konform bestimmen

10 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Sponsored by ANZEIGE

Leitfähigkeit, pH-Wert oder die Sauerstoffkonzentration, bei vielen Untersuchungen geben diese Messwerte Aufschluss über den Zustand der Probe. Xylem Analytics hat mit dem MultiLab® Pro IDS ein neues Multiparameter-Messgerät vorgestellt, das die Anforderungen moderner Messtechnik erfüllt.

I

n der modernen Analytik und Umweltüberwachung sind präzise und zuverlässige Messungen von entscheidender Bedeutung. Multiparameter-Messsysteme, die Werte wie pH, Leitfähigkeit, Redoxpotenzial oder gelösten Sauerstoff bestimmen können, spielen eine zentrale Rolle bei der Überwachung und Analyse von Wasserqualität und anderen Umweltproben. Doch auch bei zahlreichen anderen Proben wie Lebensmitteln, Getränken oder bei Medikamenten geben sie wichtige Hinweise zur Produktqualität und einer fehlerfreien Produktion. „Gerade weil in vielen Laboratorien täglich Hundertfach der pH-Wert oder die Leitfähigkeit von Proben bestimmt wird, machen sich die Mitarbeiter wenig Gedanken über die entsprechenden Messgeräte“, sagt Dr. Klaus Reithmayer, Senior Produktmanager bei Xylem Analytics. Am Ende müsse der Messwert eben nur schnell und korrekt aufgenommen werden. Multiparameter-Messsysteme wie das inoLab® Multi IDS von Xylem Analytics werden hierbei in Kombination mit dem jeweiligen Sensor oder der Elektrode zur Messwertaufnahme verwendet. „Auch wenn das inoLab® Multi IDS schon seit vielen Jahren am Markt ist, ist es für viele Messaufgaben nach wie vor geeignet und wird von Kunden auch noch als Gerät mit einer guten Messtechnik bezeichnet“, betont Markus Hüsges, Leiter des Projektmanagements bei Xylem Analytics. Doch die Anforderungen im Labor ändern sich über die Jahre und so begann bei Xylem Analytics die Entwicklung eines Nachfolgers des inoLab® Multi IDS-Messgerätes.

1 Der Touchscreen des MultiLab® Pro IDS kann auch mit Handschuhen bedient werden.

Bild: Xylem Analytics Germany

So entsteht ein neues MultiparameterMesssystem Die ersten Schritte bei der Entwicklung eines neuen Systems sind in der Regel umfangreiche Markt- und Kundenbefragungen. Dabei werden neben der Beurteilung aktueller Geräte auch Anforderungen für zukünftige Entwicklungen abgefragt. „Gerade die Wunschliste der Anwender kann dann als Grundlage für die Neuentwicklung eines Systems dienen“, beschreibt MultiLab® Pro IDS-Entwickler Hüsges den Prozess. Im vorliegenden Fall waren diese vor allen Dingen Anforderungen an eine vereinfachte Bedienung, flexible Konnektivität und die Einsatzmöglichkeit in regulierten Märkten.

Kontakt: Xylem Analytics Germany Sales GmbH & Co. KG Am Achalaich 11 82362 Weilheim Info.XAGS@xylem.com

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

11

Bild: Xylem Analytics Germany

Innovatorenporträt n

2 Neben allen herkömmlichen Elektroden und Sensoren können auch drahtlose IDS-Elektroden reibungslos verbunden werden.

Um die Bedienung zu optimieren, haben die Entwickler ein komplett neues Konzept umgesetzt. Wurde der Vorgänger noch über Tasten bedient, wird das MultiLab® Pro IDS komplett über einen Touchscreen gesteuert. „Wir wollten den Anwendern eine vertraute Bedienoberfläche bieten. Unser neues Gerät lässt sich ähnlich wie ein Smartphone oder Tablet mit Gesten und Berührungen steuern“, beschreibt Hüsges die Gründe. Doch es ging bei der Entwicklung nicht nur um die Bedienung: Laborplatz ist extrem kostbar, von daher wünschen sich Anwender natürlich möglichst kompakte Geräte, um die Laborfläche optimal auszunutzen. Außerdem sollte ein Multiparameter-Messsystem auch mobil sein, hat es

doch in vielen Laboren keinen festen Platz, sondern wird dort eingesetzt, wo es gerade benötigt wird. „Trotz des großen Bedienfeldes ist es uns gelungen, das Gerät kompakter als seinen Vorgänger zu machen“, sagt Dr. Reithmayer. Damit es nicht nur durch die geringe Größe an vielen Stellen im Labor eingesetzt werden kann, ist es möglich, das Gerät über einen USB-C-Anschluss mithilfe einer Powerbank mit Strom zu versorgen. Anwender sind somit nicht auf einen Stromanschluss angewiesen. Es kann also beispielsweise auch in einem Messwagen betrieben werden, wie er häufig bei Umweltüberwachungen genutzt wird. Doch man hat bei der Entwicklung auch an zukünftige Einsatzmöglichkeiten

LP INFO

Xylem Analytics Als globaler Wassertechnologie-Konzern setzt sich Xylem das Ziel, mit innovativen Lösungen und Technologien zur Verbesserung des Wassermanagements der Welt beizutragen. Wir bei Xylem Analytics fokussieren uns dabei auf vielseitige Sensor- und Analysetechnologien innerhalb der Wasserbranche.

Der kontinuierlich wachsende Standort Xylem Analytics vereint bewährte und führende Marken für quantitative und qualitative Messanalytik und -sensorik. Wir bieten Ihnen die besten auf dem Markt verfügbaren Messsysteme, damit Sie Ihre Herausforderungen und Fragestellungen im Feld, Labor oder anderen Anwendungsbereichen angehen können. Unsere Experten und Expertinnen beraten Sie mit ihrem Wissen und jahrelanger Praxiserfahrung in den Kernbereichen Abwasser, Ozeanen- und Küstengewässern, Oberflächengewässern, der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie sowie in weiteren Geschäftsfeldern wie der Landwirtschaft, Energieversorgung, Wassergewinnung, Trinkwasser und Grundwasser, Forschung und Entwicklung und Life Science. Sie finden für Ihren Anwendungsbereich die optimale Messtechnik, damit Sie genaue Messergebnisse bei der Bestimmung der für Sie wichtigen Messparameter erhalten.

12 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Sponsored by ANZEIGE

Laboratorien unterliegen oft strengen Regularien und Normen, teils durch firmeneigene Vorgaben – häufig müssen sie sich aber auch externen Prüfungen unterziehen. Die Gute Laborpraxis (GLP, Good Laboratory Practice) ist z. B. ein Qualitätssicherungssystem, das den organisatorischen Ablauf und die Rahmenbedingungen für nicht-klinische gesundheits- und umweltrelevante Sicherheitsprüfungen festlegt. Es stellt sicher, dass Laborprüfungen geplant, durchgeführt und überwacht werden sowie die Aufzeichnung, Archivierung und Berichterstattung der Prüfungen korrekt erfolgen. GLP ist in vielen Ländern gesetzlich vorgeschrieben und wird oft in der Chemikalien-, Arzneimittel- und Pflanzenschutzmittelprüfung angewendet.

Im Pharmabereich ist vor allen Dingen die FDA-Richtlinie 21 CFR Part 11 wichtig. Sie stellt sicher, dass elektronische Daten genauso vertrauenswürdig sind wie Papierdokumente. Die Vorschrift umfasst unter anderem die Validierung von Systemen, Prüfpfade, elektronische Signaturen und Zugangskontrollen. „Das MultiLab® Pro IDS hat eine stringente Nutzerverwaltung, einen Audittrail, Passwort-Verwaltung und Daten können im GxP-Modus nicht gelöscht werden.

Dadurch ist das Gerät voll auf regulierte Laborumgebungen ausgelegt“, beschreibt-Senior-Produktmanager Dr. Reithmayer die Vorteile.

Die optimale Kombination: Sensor und Messgerät Multiparameter-Messgeräte können nur dann ihre volle Leistungsfähigkeit ausspielen, wenn sie mit einer modernen Elektrode oder einem Sensor kombiniert werden. Sensoren sind das Herzstück der Analytik in wässrigen Systemen. In Mainz fertigen die Experten von Xylem Analytics seit über 80 Jahren pH- und Redoxelektroden sowie Glas-Platin-Messzellen für die Leitfähigkeitsmessung in der unternehmenseigenen Glasbläserei. Am Standort Weilheim werden seit über 70 Jahren Leitfähigkeitsmesszellen und Sauerstoffsensoren produziert. Dabei garantiert das Unternehmen nicht nur höchste Präzision, sondern auch Langlebigkeit. Die Sensoren werden seit langem für anspruchsvollste Aufgaben eingesetzt. Sie sind weltweit und in allen Laboren überall da zu Hause, wo es auf höchste Leistungsfähigkeit ankommt.

Was damals mit dem Patent für pH-Elektroden begann, umfasst heute ein Programm von mehreren hundert verschiedenen Sensoren: Ob Messungen im Labor, im Feld, in der Abwasserbehandlung oder im chemischen Prozess – für jede nur denkbare Anwendung bietet Xylem Analytics die richtige Elektrode an. So vielfältig wie die Anwendungen ist das umfangreiche Elektroden-

3 Eine Forderung der Anwender waren umfangreiche Anschlussmöglichkeiten.

Bild: Xylem Analytics Germany

Betrieb auch in regulierten Umgebungen möglich

Bild: Xylem Analytics Germany

gedacht. Neben technischen Leistungsreserven bietet es einen Netzwerkanschluss und eine Software, die erweiterbar ist. „Das MultiLab® Pro IDS ist wahrhaftig zukunftsfähig, es kann nicht nur in eine digitale Laborumgebung eingebunden werden, der Funktionsumfang kann mithilfe neuer Methoden erweitert werden“, sagt Philipp Wacker, Leiter des Produktmanagements für den Laborbereich bei Xylem Analytics.

4 Das MultiLab® Pro IDS kann über den USB-C-Anschluss mithilfe einer Powerbank auch ohne Stromanschluss betrieben werden.

programm von Xylem Analytics (auf der folgenden Doppelseite finden Sie eine Auswahl entsprechender Sensoren für die einzelnen Parameter).

Die Kombination eines modernen MultiparameterMesssystems wie dem MultiLab® Pro IDS mit hochwertigen Elektroden und Sensoren garantiert dann die optimale Aufnahme von Messwerten in einem breiten Anwendungsfeld, von Umwelt-, über Lebensmittel/Getränke- bis hin zu Pharmaproben.

„ Unser neues MultiparameterMessgerät ist kleiner, leichter und hat einen USB-C-Anschluss, sodass es mit einer Powerbank betrieben werden kann.“ Markus Hüsges, Leiter Projektmanagement Xylem Analytics

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

13

n

DIGITALE UND ANALOGE VARIANTEN

pH- und Redox-Elektroden für Laboranwendungen pH-Elektroden von Xylem Analytics sind üblicherweise kombinierte pH-Elektroden oder Einstabmessketten, bestehend aus in einer Einheit verbauten Glas- und Referenzelektrode.

Die Glasmembran der Elektroden ist sensitiv für Wasserstoffionen und mit einer Pufferlösung gefüllt. In der Referenzelektrode befindet sich ein Bezugselektrolyt. Das Eintauchen in eine Messlösung bewirkt eine Änderung der Spannung. Diese Spannungsänderung wird als Signal erfasst (analog oder digital) und in einen pH-Wert umgerechnet.

Hochleistungs-Labor- & Universal-Elektroden Glas- oder Kunststoffschaft Optionaler eingebauter Temperatursensor Einstich-/ Oberflächen- / Mikro- / Schliffelektroden Gel-/Polymer- oder Flüssigkeitsfüllung Analog/Digital IDS-Adapter erhältlich Bei pH- und Redoxelektroden bietet Xylem Analytics im Labor zwei Linien an: Die SenTix® pH-Elektroden sind seit über 25 Jahren millionenfach bewährte Standardelektroden, die fast alle Labor- und Feldanwendungen abdecken – egal ob digital oder analog. Und wenn es Herausforderungen darüber hinaus gibt: Die pH-Elektroden der ScienceLine-Familie sind Spezialisten für schwierigste Aufgaben.

STATT AUFWÄNDIGER TITRATION

LEITFÄHIGKEIT BESTIMMEN

Sauerstoff-Sensoren im Labor und im Feld

Leitfähigkeitsmesszellen – überall einsetzbar

In praktisch jeder Flüssigkeit ist mehr oder weniger Sauerstoff gelöst. Jede Flüssigkeit nimmt so viel Sauerstoff auf, bis der Sauerstoffpartialdruck in der Flüssigkeit und der mit ihr im Kontakt stehenden Luft bzw. Gasphase im Gleichgewicht ist. Die Sauerstoffkonzentration hängt von einer Anzahl von Faktoren ab wie Temperatur, Luftdruck, einem durch mikrobiologische Abbauprozesse bedingten Sauerstoffverbrauch oder einer Sauerstoffproduktion durch Algen.

Die Messung des Sauerstoffs – also der Sauerstoffkonzentration – erfolgte früher über eine Titration nach WINKLER. Heute sind die elektrochemische und die optische Messung, die von den verschiedenen Normen anerkannten Verfahren: Für Labor- und Feldmessungen Optische Messung gemäß DIN ISO 17289 WTW ist führend in der Herstellung von Sauerstoffsensoren.

Die galvanischen Sauerstoffsensoren der CellOx® Familie sowie der selbstrührende BSB-Sensor StirrOx® G sind seit Jahrzehnten zuverlässige Partner in Labor und Feld.

Und die optische Messung mit dem FDO® vereint Langlebigkeit mit höchster digitaler Präzision.

Die Leitfähigkeit ist ein Summenparameter für die Ionenkonzentration einer Messlösung. Je mehr Salz, Säure oder Base eine Lösung enthält, desto höher ist ihre Leitfähigkeit.

Eine Leitfähigkeitsmesszelle besteht im einfachsten Fall aus zwei gleichartigen Elektroden, zwischen denen eine Wechselspannung angelegt ist. Je mehr Ionen die Messlösung enthält, desto größer ist der zwischen den Elektroden fließende Strom. Das Leitfähigkeitsmessgerät berechnet auf Grundlage des Ohm‘schen Gesetzes und unter Einbeziehung der Zellenkonstante die spezifische Leitfähigkeit.

In der Praxis dient die Leitfähigkeitsmessung z. B. zur Überwachung von Anlagen, zur Qualitätskontrolle von Reinstwasser oder zur Bestimmung der Salinität von Meerwasser.

Zweipol-Messzellen für reines und Reinstwasser Vierpol-Messzellen für allgemeine Applikationen Graphit- oder Edelstahl-Elektroden Mit den 4-Pol Leitfähigkeitsmesszellen der TetraCon® Familie hat WTW Geschichte geschrieben: Extrem genaue Graphitmesszellen, dabei robust und mit Messbereichen bis zu 2000 mS/cm, auch digital als IDS-Messzellen. Für die Messung in stark sauren oder organischen Medien: Glasplatin-Messzellen von SI Analytics scheuen vor nichts zurück.

Selbstverständlich deckt Xylem Analytics mit seinen 2-Pol Edelstahlmesszellen aus der LR-Serie auch die Messung in extrem reinen Wässern ab.

14 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Sponsored by ANZEIGE

VON UMWELT BIS GETRÄNKE

BIOMEDIZIN, UMWELT ODER LEBENSMITTELVERARBEITUNG

Trübungssensoren

Ionenselektive Elektroden*

Trübung ist einer der schwierigsten Parameter in der optischen Messung, da hier verschiedene Effekte einen Einfluss auf das Messergebnis haben. In der Praxis dient die Messung zur relativen Kontrolle der Menge von Partikeln (Suspension) in einer Lösung. Es gibt viele Anwendungen, die vom Eintrag von Sedimenten in Oberflächengewässern bis hin zur Bestimmung von Pulpe in Fruchtsäften reicht. Der Trübungssensor VisoTurb® 900-P beruht auf dem Prinzip nephelometrischer Streuungsmessung mit infrarotem Licht bei 880 nm.

Ausgabe der Trübung in FNU oder NTU Für Labor- und Feldmessungen Korrosionsbeständiges Titangehäuse

Ionenselektive und gassensitive Elektroden dienen zur Messung der gelösten Konzentration spezifischer Ionen bzw.

Gase in Wasser. Ähnlich wie bei der pHElektrode tritt die Membran in Wechselwirkung mit den gelösten Ionen und liefert ein konzentrationsabhängiges Spannungssignal, das in das jeweilige Messergebnis umgewandelt wird.

Kombinierte ISE- & GSE-Elektroden Glas-Elektroden Matrix-Elektroden Festkörper-Elektroden Analog/Digital IDS-Adapter erhältlich *=Kompatibilität für ISE-Elektroden in Kürze verfügbar

KABELLOS MESSEN

Intelligente Digitale Sensoren (IDS) – Besonderheiten einer exklusiven Sensorfamilie IDS-Sensoren vereinen zwei Komponenten: Da ist der auf elektrochemischen oder optischen Prinzipien funktionierende sensitive Teil, der das Rohsignal zur Verfügung stellt. Und es gibt den zweiten Teil, ein miniaturisiertes Messgerät, das im Sensorkopf sitzt und die gesamte Signalumwandlung stemmt, die Signale störungssicher digitalisiert und entweder kabelgebunden oder mit Hilfe eines Zusatzmoduls auch als Funksignal an die Anzeige und Auswerteeinheit schickt.

Damit ergeben sich Vorteile, die analoge Sensoren nicht abbilden können: Eine erhöhte Stör- und Übertragungssicherheit der Messsignale. Empfindliche pH-Werte, die sonst nur über wenige Meter sicher zu übertragen sind, können über Funk oder bis 100 m Kabel sicher übermittelt werden. Analoge Leitfähigkeitsmesszellen können bei langen Kabeln wegen zusätzlicher Kapazitäten und Induktivitäten erhöhte Unsicherheiten aufweisen – kein Problem bei unmittelbarer digitaler Aufbereitung.

Neben diesen messtechnischen Vorteilen ergeben sich weitere nützliche Zusatzinformationen im Hinblick auf die heute immer wichtiger werdende Dokumentationspflicht. Die Sensorbezeichnung, Seriennummer, der Kalibrierstatus, Zusatzdaten wie Zellkonstanten und Temperaturkompensation bei Leitfähigkeitsmesszellen, Korrekturdaten („Werkskalibrierung“) bei der Membran der optischen Sauerstoffsensoren: Sie sind automatisch verfügbar, ohne zusätzlichen Aufwand.

Damit ist auch ein Betrieb der Sensoren unabhängig vom jeweiligen IDS-Auswertegerät möglich: Sensoren können nach einer Kalibrierung oder Parametrierung ohne weiteres hin- und her getauscht werden, ohne dass weitere Schritte zum Betrieb erforderlich sind. Damit erhöht sich die Sicherheit beim Anwender und gleichzeitig werden alle Daten auf Knopfdruck automatisch zur vollständigen Dokumentation für jedes System bereitgestellt. Ein wichtiger Schritt zur Optimierung der täglichen Messroutine in allen Laboren.

Kabelloses Arbeiten mit flexiblen Sensoranschlüssen: Die IDS-Elektroden sind mit Festkabel oder mit Steckkopfanschlüssen erhältlich.

Vielseitig: Am Steckkopf kann ein Anschlusskabel von 1,5 m bis 100 m Länge oder ein Funkmodul mit einer Reichweite von bis zu 10 m angeschlossen werden.

TIPP Kabelloses Arbeiten ermöglicht räumliche Trennung: Das komplette Portfolio von Xylem Analytics Messen bei der Probe und Dokumentieren am Arbeitsplatz an Elektroden, Sensoren und Messzellen gibt Sichere 1:1-Verbindung. es hier: Große Flexibilität durch universelle Einsetzbarkeit der Funkmodule für verschiedene IDS-Sensoren.

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

15

Digitalisierung & Automation n Interview

DIGITALES AKKREDITIERUNGSSYMBOL

So können Sie digitalen Nachweisketten vertrauen Mit dem digitalen Akkreditierungssymbol leistet die Deutsche Akkreditierungsstelle einen wichtigen Beitrag zum notwendigen Schutz der Echtheit und Integrität digitaler Konformitätsnachweise oder Prüfberichte.

Was es hiermit auf sich hat, erfahren Sie in diesem Exklusivinterview.

DAS INTERVIEW FÜHRTE

Dr. Ilka Ottleben Redakteurin LABORPRAXIS

Zertifizierungen und Akkreditierungen spielen in der Qualitätsinfrastruktur zentrale Rollen. Welche Vorteile hat eine Akkreditierung durch die Deutsche Akkreditierungsstelle – kurz DAkkS – im Laborbereich?

Susanne Kuch: Eine Akkreditierung durch die DAkkS bringt für Labore eine ganze Reihe konkreter Vorteile mit sich. Zunächst einmal bestätigt sie unabhängig und objektiv, dass ein Labor seine Prüfungen oder Kalibrierungen nach international anerkannten Normen durchführt – etwa der DIN EN ISO/IEC 17025. Diese fachliche Kompetenz ist nicht nur ein Gütesiegel, sondern schafft Vertrauen – sowohl bei Kunden als auch bei Behörden und Geschäftspartnern. Darüber hinaus ermöglicht die Akkreditierung eine internationale Vergleichbarkeit und Akzeptanz der Ergebnisse. Das heißt: Messergeb-

nisse oder Prüfberichte akkreditierter Labore werden weltweit anerkannt – ein entscheidender Vorteil, gerade für Unternehmen, die grenzüberschreitend tätig sind.

Eine Akkreditierung der DAkkS dient also als Türöffner für den Weltmarkt, denn die weltweite Akzeptanz macht Dienstleistungen für Kunden im Exportgeschäft überhaupt erst möglich.

Unsere Welt wird zunehmend digitaler – auch im internationalen Handel. Welche Rolle spielt die Qualitätsinfrastruktur in diesem Wandel, insbesondere im Hinblick auf Konformitätsnachweise und Laborberichte?

Die Digitalisierung durchdringt alle Bereiche unserer Wirtschaft – auch den internationalen Handel. Allein die steigenden Berichtspflichten in Bezug auf Lieferketten oder Nachhaltigkeit machen deutlich, dass vertrauenswürdige, digitale Nachweise zunehmend unverzichtbar sind. Konformitätsnachweise akkreditierter Stellen begleiten Produkte heute nicht mehr nur physisch, sondern auch digital – etwa in Form elektronischer Prüfberichte, die mit dem Produkt oder in der Lieferkette mitgeführt werden. Neue regulatorische Anforderungen, wie die EU-Öko-Design-Verordnung, unterstrei-

LP ZUR PERSON

Susanne Kuch ist als Referentin für Digitalisierungspolitik im Stabsbereich Akkreditierungsgovernance, Forschung und Innovation der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS) tätig. In ihrer Rolle ist sie die verantwortliche Koordinatorin der DAkkS für die gemeinsam von BAM, DAkkS, DIN, DKE und PTB getragene Initiative QI-Digital und vertritt die DAkkS aktiv in der Normungsarbeit im DIN/DKE Gemeinschaftsausschuss zu „künstlicher Intelligenz“ zu Themen der Konformitätsbewertung. Zuvor war die studierte Politikwissenschaftlerin mit Schwerpunkt auf Internationaler Politischer Ökonomie in der Interessenvertretung bei einem baden-württembergischen Wirtschaftsverband sowie in einem internationalen Automobilkonzern tätig.

16 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

www.wuestenhagen.berlin

Susanne Kuch

Interview n Digitalisierung & Automation

chen diesen Trend. Ein prominentes Beispiel ist der digitale Produktpass (DPP), der künftig umfangreiche Produktinformationen in strukturierter, digitaler Form bereitstellen soll.

Was bedeutet das für die Qualitätsinfrastruktur?

Sie muss sich diesen Anforderungen anpassen. Prüfberichte und Konformitätsnachweise müssen digital verfügbar sein – gleichzeitig aber genauso sicher und vertrauenswürdig bleiben wie ihre analogen Vorgänger.

Denn auf sie wird ein hohes Maß an Vertrauen gestützt.

Wie lässt sich die Glaubwürdigkeit und Rückverfolgbarkeit von Prüfberichten und Konformitätsnachweisen in einem akkreditierten Labor sicherstellen?

Ganz einfach, indem das digitale Akkreditierungssymbol verwendet wird. Dabei kann man zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen – denn der Kunde eines akkreditierten Labors kann unmittelbar die Echtheit des Dokuments und die gültige Akkreditierung im Dokument – ganz ohne externe Prüfmechanismen – prüfen. Dies ist sowohl im Rahmen einer menschlichen Kontrolle sowie mit automatisierten Systemen, also maschinenlesbar, möglich.

Was macht nun das digitale Akkreditierungssymbol zu einem entscheidenden Beitrag für digitale und vertrauenswürdige Nachweisketten?

Sobald ein akkreditiertes Labor digitale Konformitätsnachweise oder Prüfberichte ausstellt, ist die Glaubwürdigkeit und Rückverfolgbarkeit der Dokumente sicherzustellen. Mit dem digitalen Akkreditierungssymbol hat die DAkkS eine international anerkannte Lösung entwickelt, die den notwendigen Schutz der Echtheit und die Integrität digitaler Konformitätsnachweise oder Prüfberichte gewährleistet. Dies schafft Vertrauen in den Erhalt korrekter Nachweise. Gerade in einer zunehmend digitalisierten Welt, in der Dokumente leicht gefälscht oder verändert werden können, bietet das digitale Akkreditierungssymbol eine unverzichtbare Sicherheit als digitaler Vertrauensanker.

Wie kann man sich das im Detail vorstellen?

Das digitale Akkreditierungssymbol basiert technisch auf einer digitalen Identität. Eine akkreditierte Stelle erhält diese Identität von der DAkkS in Zusammenarbeit mit einem europäischen Vertrauensdiensteanbieter – vergleichbar mit einem Notar im digitalen Raum. Diese digitale Identität ermöglicht es der akkreditierten Stelle, ihre digitalen Prüfberichte oder Konformitätsnachweise mit einem gemäß europäischer eIDAS-Verordnung „fortgeschrittenen elektronischen Siegel“ zu versehen.

Das Siegel, das eine elektronische Signatur für juristische Personen ist, schützt das Dokument wirksam vor Manipulation und Fälschung. Beim Erhalt eines solchen Dokuments kann der Empfänger die Signatur überprüfen und dabei drei Dinge feststellen: Erstens, dass das Dokument tatsächlich von der beauftragten akkreditierten Stelle stammt. Zweitens, dass das Dokument nachträglich nicht verändert wurde und drittens, dass diese Stelle zum Zeitpunkt der Signatur über eine gültige Akkreditierung verfügt. Denn wenn die Signatur gültig ist, ist die Akkreditierung gültig. So schafft das digitale Akkreditierungssymbol als simple technische Anwendung ein hohes Maß an Sicherheit, Vertrauen und Nachvollziehbarkeit in digitalen Prüfprozessen.

„Sobald ein akkreditiertes Labor digitale Konformitätsnachweise oder Prüfberichte ausstellt, ist die Glaubwürdigkeit und Rückverfolgbarkeit der Dokumente sicherzustellen.“ Susanne Kuch, Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS)

Welche Vorteile bietet das digitale Akkreditierungssymbol konkret für Labore?

Für akkreditierte Labore bietet es gleich mehrere direkte Mehrwerte: Zum einen schützt es die Integrität und Authentizität digitaler Prüfberichte. Das heißt, der Empfänger kann verlässlich nachvollziehen, ob das Dokument tatsächlich vom betreffenden Labor stammt und ob es nach der Ausstellung verändert wurde. Damit erfüllen Labore eine zentrale Anforderung der ISO/IEC 17025, nämlich die Sicherheit ihrer Berichterstattung zu gewährleisten.

Gerade in internationalen Zusammenhängen kann dieser Schutz vor Manipulation oder Missbrauch ein wichtiger Beitrag zum Reputations- und Haftungsschutz sein. Darüber hinaus lässt sich der Freigabeprozess effizienter gestalten: Das digitale Akkreditierungssymbol kann automatisiert eingebunden werden, sodass keine persönliche Signatur pro Bericht oder Tätigkeit mehr nötig ist. Das spart Zeit, senkt Kosten und reduziert potenzielle Fehlerquellen im Prozess.

Welche Vorteile bietet das digitale Akkreditierungssymbol für Kunden von Laboren oder für Behörden?

Für Kunden akkreditierter Labore – etwa Unternehmen oder Behörden – liegt der Mehrwert in der einfachen, standardisierten Verifikation digitaler Prüfberichte. Mithilfe gängiger Software, insbesondere in Form von PDFs mit PDF-Readern, lassen sich Echtheit und Unversehrtheit eines Dokuments per einfachem Mausklick prüfen.

Das Symbol macht einen digitalen Prüfbericht oder einen anderen Konformitätsnachweis so zur so genannten ‚eAttestation‘.

Die technische Grundlage des digitalen Akkreditierungssymbols basiert auf international anerkannten Standards. Im Rahmen des GPQI-Projektes konnten wir zum Beispiel mit dem Partnerland China erfolgreich Tests durchführen, um sicherzustellen, dass die eAttestation auch international verifizierbar ist. Das war ein wichtiger Schritt. Damit konnten wir zeigen, dass das digitale Akkreditierungssymbol international anschlussfähig ist und auch die verschiedenen möglichen Formen der eAttestation – als PDF oder gar als maschinenlesbare und -interpretierbare digitale Formate, an aktuelle digitale Entwicklungen wie die verifiable credentials im Rahmen der European Digital Identity Wallet oder den digitalen Produktpass Anbindung finden kann.

Auch international wird das digitale Akkreditierungssymbol aufgegriffen – etwa als Vertrauensanker im UN/ CEFACT-Standard zum Austausch digitaler Konformitätsnachweise (Business Requirements Specification (BRS) Digital Product Conformity Certificate Exchange High Level Process). (ott) LABORPRAXIS 5-6 | 2025

17

Bild: Firefly_LABORPRAXIS / KI-generiert

1 Papierformulare in digitale Daten umwandeln ist ein zentraler Schritt zur Digitalisierung. Dieser Beitrag zeigt einen Weg auf, wie dies bestmöglich gelingt.

DIGITALE TRANSFORMATION

Datenflut und Formulare – so kommt Ordnung ins Labor 4.0 Im Labor- und Prüfumfeld müssen Mitarbeiter Daten präzise und korrekt dokumentieren. Formate reichen von verschiedensten Formularen, über Protokolle bis zu Checklisten. Das kann chaotisch werden – oder strukturiert und digital erfolgen. Dazu braucht es nur Disziplin und passende Software.

VERFASST VON

Anton Neuber CEO / Managing Director Handshake GmbH

P

apier ist dem Volksmund nach geduldig, doch längst nicht mehr zeitgemäß. Eine Dokumentation in gedruckten, womöglich gar handgeschriebenen Formularen bedarf manueller Kontrolle und frisst damit Zeit. Dazu kommt das Risiko von Schreib- und Übertragungsfehlern. Um dem entgegenzuwirken, müssen Mitarbeiter GxP-Vorgaben wie das Vier-Augen-Prinzip und die lückenlose Kontrolle aller Daten erfüllen – ein zeitraubender Prozess, der in regulierten Laboren nachvollziehbar und penibel dokumentiert ablaufen muss.

Hier verspricht die Digitalisierung Abhilfe. Denn beim Review lässt sich leicht wertvolle Zeit sparen, indem die Datenerfassung so mühelos und automatisiert wie möglich gestaltet wird. Dazu ermöglichen technische Schnittstellen den automatisierten Datenaustausch zwischen Geräten und Systemen, wodurch sich menschliche Fehler nahezu eliminieren lassen. Und selbst bei lediglich teilautomatisierten Abläufen, helfen integrierte Kontrollprozesse dabei, Fehler sofort zu erkennen und

18 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

zu korrigieren. Die Zeitersparnis bei der Dokumentation steigert nicht nur die Effizienz der Angestellten erheblich, sondern birgt auch ein enormes Potenzial zur Kosten- und Gewinnoptimierung.

Digital ist nicht alles Doch kaum ein Labor ist heute bereits komplett losgelöst von Papier und selbstgeschriebenen Exceltabellen. Um den Wechsel zum papierlosen Labor zu starten oder weiterzutreiben, müssen Mitarbeiter üblicherweise ihre Formulare zunächst digitalisieren und die Daten genaustens überprüfen, bevor diese für Auswertungen und weiterführende Prozesse nutzbar werden. Der Ansatz „Paper on Glass“ – also das reine Transformieren von Papierformularen in digitale Eingabemasken, etwa das Erstellen von pdf-Dokumenten aus Scans – erweist sich dabei als wenig hilfreich. Zwar ist eine solche Strategie zum Dokumentieren und Archivieren durchaus geeignet, jedoch nicht für den Datenaustausch und die Wei-

Software & LIMS n Digitalisierung & Automation

terverarbeitung, da die Daten dazu wiederum in ein neues Format überführt werden müssen. Überhaupt ist Digitalisierung allein noch kein Garant für Effizienz. Oft sind Angestellte mit einer Vielzahl von Systemen konfrontiert, in die sie sich jeweils einzeln einloggen und einlernen müssen. Dazu gehören meist ein ERP-System (Enterprise Resource Planning), um Material zu bestellen und ein LIMS (Labor-Informations- und Management-System), um Informationen abzurufen oder Ereignisse und Ergebnisse zu dokumentieren – um nur zwei Beispiele zu nennen. Die Einstiegshürde ist also oft groß.

MAGNETRÜHRER 100% verschleiß- und wartungsfrei Tauchbar und temperaturbeständig Langlebig und nachhaltig 3 Jahre Gewährleistung

Von Beginn an auf dem richtigen Weg

Made in Germany

Wenn ein Labor endlich Maßnahmen zur Digitalisierung umsetzt, fallen bei genauerer Betrachtung oft vertane Chancen auf. Bei der erstmaligen Digitalisierung übertragen viele Unternehmen zunächst ihre Papierformulare 1:1 in digitale Erfassungsmasken. Dieser Weg ist zwar einfach und naheliegend, schöpft jedoch in keiner Weise das volle Optimierungspotenzial aus.

Dabei ist es technologisch längst möglich, Daten automatisiert und optimiert zu erfassen, zu kontrollieren und weiterzuverarbeiten – und das mit den bereits etablierten Formularen und Systemen. Hierzu gibt es entsprechende Software wie Smart Document System (SDS).

Mit universellen Schnittstellen lässt es sich leicht in die bestehende IT-Infrastruktur integrieren und hilft dabei, den Weg zur Digitalisierung erfolgreich (weiter) zu gehen. Aus Anwendersicht sollten vor allem zwei Punkte beim Digitalisierungsprozess erfüllt sein: Die digitalen Formulare müssen leicht zu bedienen sein.

Und die erfassten Daten müssen sich leicht überprüfen lassen.

Ein optimiertes System zur Digitalisierung von Formularen sollte also einerseits dem vertrauten Layout der Papierformulare so nah wie möglich kommen, andererseits konsequent alle Möglichkeiten zur automatisierten Datenerfassung und -verarbeitung nutzen. Der entscheidende Trick ist, Formularlayout und die erfassten Daten voneinander zu trennen. Dann lassen sich die Daten nach Erfassung unmittelbar weiterverwenden, sprich: Die Nutzer können bereits während der Datenerfassung live mit den neuen Informationen arbeiten.

Das einfache „Spiegeln“ von Papierformularen in vertraute Kopien in der digitalen Welt ist das eine; die Kür steckt in den verborgenen Funktionalitäten. So kann ein integriertes System beim Ausfüllen der Formularfelder im ERP-System direkt Materialanforderungen auslösen – etwa, wenn absehbar ist, dass der Lösemittelvorrat durch ein geplantes Experiment zu Neige geht. Im Hintergrund übermittelt das Programm alle relevanten Informationen aus dem LIMS sowie angeschlossenen Waagen, Analysegeräten und Produktionsanlagen über DCOM oder andere Schnittstellen und hält alle verknüpften Systeme auf dem gleichen aktuellen Stand.

Anwender müssen keine Daten mehr mühsam von einem ins andere System übertragen. Dies macht es nicht nur überflüssig, sich bei mehreren Systemen anzumelden, sondern reduziert auch den Schulungsaufwand.

Anwender benötigen nur noch Kenntnisse über ein zentrales System, das den gesamten Arbeitsablauf abdeckt und die vollständige Dokumentation sicherstellt.

LP TIPP Mehr zu den Digitalisierungslösungen von Handshake lesen Sie auf www. laborpraxis.de, Stichwort „Smart Audit Trail“

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

19

www.2mag.de

2 Wie auf Papier, so im PC: Formulare können mit Smart Document System in unverändertem Aussehen digital übernommen werden, wobei die Daten von der Formatierung entkoppelt und somit direkt nutzbar sind.

Entscheidend für die reibungslose Übertragung der Daten sind etablierte Standards und Schnittstellen. Letztere ermöglichen den Datenfluss zu ERP- und LIM-Systemen und können Daten direkt von Geräten in Formularfelder einlesen. Es ist zudem möglich, Daten aus anderen Dokumenten innerhalb der Formularverwaltung von Smart Document System abzufragen. All diese Features erhöhen die Geschwindigkeit und Präzision der Datenerfassung deutlich – und das Risiko menschlicher Fehler sinkt auf ein Minimum.

In sieben Schritten zum digitalen Labor Smart Document System bietet eine maßgeschneiderte, leicht implementierbare und speziell auf die Anforderungen von Laboren und der pharmazeutischen Produktion zugeschnittene Lösung, die nahtlos mit ERP, LIMS und vorhandenen Geräten verknüpft werden kann. Der Umstiegsprozess ist strukturiert und praxisorientiert gestaltet und gliedert sich typischerweise in sieben Schritte, ähnlich zu einer LIMS-Einführung. Durch die klare Struktur ist das Risiko ungeplanter Unterbrechungen im Tagesgeschäft minimiert.

1. Analyse und Bedarfsaufnahme: In einem ersten Schritt erfolgt eine umfassende Analyse der bestehenden Prozesse und Anforderungen. Hierbei identifiziert der Systemanbieter die relevanten Dokumentationsprozesse, die digitalisiert werden sollen.

2. Implementierungsplan definieren: Basierend auf der Analyse entwickelt der Anbieter einen maßgeschneiderten Implementierungsplan. Dieser umfasst die Priorisierung der Umsetzungsbereiche, die Definition von Schnittstellen zu bestehenden Systemen (ERP, LIMS) sowie die Festlegung der Schulungsmaßnahmen.

3. Datenmigration und Systemeinrichtung: In dieser Phase werden bestehende Formulare, Dokumente und Datensätze ins Smart Document System übertragen. Gleichzeitig konfiguriert der Anbieter die

20 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

benötigten Schnittstellen und definiert Berechtigungsstrukturen.

4. Schulung und Testphase: Vor dem offiziellen GoLive werden die Mitarbeiter geschult. Kernthemen dabei sind die Benutzeroberfläche, automatisierte Funktionen sowie Compliance-Vorgaben.

5. Qualifikation und Validierung: Die durchgeführte Überprüfung der vollständigen Funktion wird entsprechend der in Punkt zwei festgelegten Ziele dokumentiert.

6. Go-Live und Support: Wenn alle Angestellten geschult sind, geht das System in den Echtzeitbetrieb. Während dieser Phase steht ein dediziertes Support-Team bereit, um Fragen zu klären und eventuelle Anpassungen vorzunehmen.

7. Optimierung und Erweiterung: Nach dem Go-Live evaluieren Anbieter und Nutzer die ersten Betriebsergebnisse und besprechen ggf. weitere Optimierungen und Anpassungen, um den maximalen Nutzen des Systems zu realisieren.

Eindeutig geregelt, vielerorts nutzbar Eine einheitliche Digitalisierung bietet weitere Vorteile für die Anwender. Besonders praktisch gestaltet sich die automatisierte Übernahme von Werten aus Analysegeräten und anderen Systemen, wodurch sich Übertragungsfehler vermeiden lassen.

Für die Qualitätskontrolle sind alle qualitätsrelevanten Daten zentral gebündelt. Anwender können die Plausibilitätsprüfung durch automatisierte Berechnungen und die Definition von Grenzwerten durchführen.

Dies ermöglicht einen systemgestützten Review-Prozess, der bis zu einer „Review by Exception“-Strategie reicht: Nutzer müssen Daten nur noch dann manuell prüfen, wenn diese von den festgelegten Grenzwerten abweichen. Automatisierte Benachrichtigungen stellen sicher, dass alle Beteiligten über ihre Aufgaben und Prozessschritte informiert sind.

Durch die granulare Rechtevergabe über MicrosoftActive-Directory-Gruppen erhalten alle Benutzer nur die für ihre Aufgaben erforderlichen Berechtigungen. Bei regelmäßigen Benutzergruppen-Reviews aktualisieren Administratoren diese Berechtigungen und entziehen sie gegebenenfalls, wenn z. B. ein Mitarbeiter in einen anderen Aufgabenbereich wechselt. Auch der Zugriff von verschiedenen Standorten aus ist problemlos möglich. Abhängig von den jeweiligen Berechtigungen können Mitarbeiter relevante Daten unternehmensweit abrufen und verwenden.

Fazit: Digitalisierung funktioniert Die digitale Transformation im Labor- und Produktionsumfeld ist nicht nur möglich, sondern durch Systeme wie Smart Document System bereits praktikabel und vorteilhaft. Ein durchdachter, vollständig digitalisierter Formularprozess bildet den Schlüssel zur erfolgreichen digitalen Transformation in regulierten Umgebungen wie Laboren und der Pharma-Produktion.

Smart Document System ersetzt nicht nur Papierformulare, sondern integriert sich tief in bestehende ITLandschaften (wie ERP, LIMS, Analysegeräte). Es schafft so eine benutzerfreundliche, flexible und revisionssichere Plattform für die gesamte Dokumentation und Datenverarbeitung im Laborumfeld. (clu)

Bild: © marozhkastudio - stock.adobe.com

Bild: Handshake

Digitalisierung & Automation n Software & LIMS

Anzeige

KI MACHT ZELLKULTUR SCHNELLER UND PRÄZISER

Bilder: Carl Zeiss Microscopy GmbH

Effizient zählen mit KI

ZEISS Labscope: automatisierte Zellzählung und Konfluenzmessung dank KI

Z

ellkultur ist die Grundlage vieler biologischer und medizinischer Experimente. Doch Zellzählung und Konfluenzbestimmung sind oft zeitaufwendig, subjektiv und fehleranfällig, insbesondere bei unterschiedlichen Zellformen und -größen.

Die Mikroskopie Software ZEISS Labscope mit KI-basierten Analysemodulen revolutioniert diesen entscheidenden Schritt im Laboralltag. Mit nur einem Knopfdruck liefert Labscope zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse, unabhängig vom Zelltyp. Die Software nutzt fortschrittliche Deep-Learning-Algorithmen, trainiert auf viele gängige Zelllinien wie COS-7, HeLa oder U2OS. Das fertig trainierte Modul muss hierbei nicht weiter verbessert werden und keinerlei Daten verlassen den Computer.

Durch die intuitive Bedienung von ZEISS AI Cell Counting ist keine aufwendige Einweisung nötig. So fügt sich die Zellzählung nahtlos in den bestehenden Workflow der Zellkultur ein. Nach der Aufnahme eines Phasenkontrastbildes erfasst das System automatisch Zellzahl und Konfluenz, ganz ohne manuelles Nachjustieren. Im Vergleich zu herkömmlichen Zellzählern bietet die KIgestützte Zellzählung hierbei zusätzlich die Möglichkeit, visuell die Qualität der Zählung zu überprüfen. Zudem können für Zellanalysen ohne Zählkammer die Anzahl der Zellen und der Grad der Konfluenz direkt im Kulturgefäß bestimmt werden, wodurch ein aufwendiges Lösen und Strapazieren der Zellen entfällt. Die Wachstumsphase der Kultur muss nicht unterbrochen werden.

Auch bei anspruchsvolleren Anwendungen überzeugt ZEISS Labscope: Durch Anfärbung mit DAPI oder Ho-

echst erkennt und zählt das System die Zellkerne im Fluoreszenzkontrast präzise. So erhalten Sie quantitative Daten mit hoher Aussagekraft, ideal für tiefergehende Analysen. Ein weiteres Highlight ist die automatische Zellzählung von gelösten Zellen in herkömmlichen Zählkammern und integrierter Live/Dead-Analyse mit klassischen Vitalfarbstoffen wie Trypanblau. Ob manuell oder automatisiert: Labscope unterstützt die Auswertung und steigert die Effizienz deutlich, bei gleichzeitig reduzierter Subjektivität.

Das Ergebnis: Mehr Zeit für Auswertung und Experimentdesign – und weniger Aufwand im Laboralltag. Mit ZEISS Labscope gelingt der Einstieg in die automatisierte Zellkulturanalyse mühelos und mit einem Klick. Erleben Sie, wie intelligente Bildgebung Ihre Zellkultur auf das nächste Level hebt – powered by ZEISS KI. n

KONTAKT

Carl Zeiss Microscopy GmbH

Carl-Zeiss-Promenade 10 07745 Jena microscopy@zeiss.com www.zeiss.com/labscope

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

21

KI-ASSISTENZ UNTERSTÜTZT BEI VIRTUELLER PRAKTIKUMSVORBEREITUNG

Virtual Reality trifft Künstliche Besser vorbereitet ins Labor? Ein neues VR-Projekt erprobt, wie Studierende durch realitätsnahe Simulationen und KI-Tutoring (selbst)sicherer im Chemielabor agieren – entwickelt von Studierenden für Studierende, mit Potenzialen für Hochschule und Ausbildung.

N VERFASST VON

Hendrik Peeters, Jan-Luca Hansel, André Graute, Dr. Matthias Fischer, Dr. Christian Weinberger, Iris Neiske, Prof. Dr. Sabine Fechner Forschung Universität Paderborn

aturwissenschaftliche Studiengänge, darunter auch das Fach Chemie, stehen seit Jahren vor der Herausforderung hoher Abbruchquoten [1, 2].

Eine fachspezifische Ursache hierfür kann u. a. in den anspruchsvollen Laborpraktika gesehen werden, die als essenziell für die Entwicklung von Experimentierkompetenzen gelten. Neben grundlegenden Arbeitstechniken und Analysemethoden beinhalten diese auch die fachgerechte Dokumentation von Experimenten sowie die Einschätzung des Gefährdungspotenzials [3]. Dieses umfangreiche Anforderungsprofil geht für viele Studierende mit teilweise hohen Belastungen einher. Die hieraus resultierenden Schwierigkeiten lassen sich dabei u. a. auf die heterogenen Voraussetzungen und Vorerfahrungen zurückführen [4]. Begrenzte Kapazitäten und unflexible Laborzeiten erschweren insbesondere schwächeren Studierenden die Entwicklung der notwendigen Fertigkeiten und Kompetenzen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wurde im Rahmen des fakultätsübergreifenden Projekts VR@UPB an der Universität

22 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Paderborn das Virtual Reality (VR)-Labor VirtuChemLab entwickelt [5]. Dieses ermöglicht Chemiestudierenden bereits vor Beginn des ersten Grundpraktikums, sich mit konkreten Handlungsabläufen in einem Chemielabor vertraut zu machen sowie basale Grundoperationen zu üben. Da Lernende bislang jedoch noch keine automatisierte Rückmeldung zu ihren Handlungen im VirtuChem-Lab erhalten, wird im von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre (StIL) finanzierten Folgeprojekt VRLabTutor nun eine auf künstliche Intelligenz (KI) basierende Assistenz entwickelt, die zukünftig individuelles Feedback geben soll.

VirtuChemLab – ein Virtual Reality Chemielabor Das VR-Chemielabor wurde mithilfe des 3D-Modellierungsprogramms Blender und der Spiel-Engine Unity erstellt. Nachdem es zunächst ausschließlich für das VR-Headset Valve Index entwickelt wurde, fand zwi-

Virtuelle Realität n Digitalisierung & Automation 1 Blick in das virtuelle Labor VirtuChemLab

Bild: Universität Paderborn

Die virtuelle Laborumgebung bietet ein exploratives Lernsetting, in dem Studierende eigenständig Abläufe erproben können.

Intelligenz schenzeitlich eine Portierung auf die Meta Quest 3 statt, die nicht nur günstiger ist, sondern auch weniger Zubehör benötigt.

Das virtuelle Labor ist mit mehreren Arbeitsstationen und typischem Laborequipment wie Pipetten, Thermometern oder Bunsenbrennern ausgestattet (s. Abb. 1).

Grundlage für die realitätsnahe Umsetzung der Experimente bildet eine chemische Simulationslogik, die stoffbezogene Parameter wie Temperatur oder pH-Wert dynamisch abbildet. Dadurch können chemische Reaktionen simuliert und deren Auswirkungen mithilfe virtueller Messinstrumente sichtbar gemacht werden. So ändert sich z. B. beim Lösen von Natriumhydroxid in Wasser nicht nur die Temperatur, sondern auch der pHWert. Dieser kann mittels pH-Papier, Indikatorlösung oder pH-Messgerät verfolgt werden. Ergänzend zum Laborraum steht ein digitaler Seminarbereich zur Verfügung, der für Präsentationen und interaktive Besprechungen genutzt werden kann (s. Abb. 2).

Als Unterstützungsinstrument für das erste Grundpraktikum im Chemiestudium adressiert das VR-Chemielabor VirtuChemLab besonders Studierende aus der Studieneingangsphase, die sich im Übergang von der Schule an die Hochschule befinden. Aus diesem Grund wurden Arbeitstechniken und Experimente ausgewählt, die einerseits für das erste Grundpraktikum Allgemeine Chemie in den chemierelevanten Chemiestudiengängen (Bachelor of Science Chemie bzw. Materialwissen-

schaften und Bachelor of Education Lehramt Chemie) an der Universität Paderborn bedeutsam sind und andererseits Bezüge zum schulischen Chemieunterricht aufweisen. Hierfür wurden die im Praktikumsskript aufgeführten Experimente auf relevante Arbeitstechniken hin analysiert und ihr Schulbezug mit den Kernlehrplänen für das Fach Chemie in Nordrhein-Westfalen [6] abgeglichen. In Tabelle 1 sind die Experimente sowie die dazugehörigen Arbeitstechniken aufgeführt und mit dem erforderlichen Konzeptwissen verknüpft.

Die virtuelle Laborumgebung bietet ein exploratives Lernsetting, in dem Studierende eigenständig Abläufe erproben können – von einzelnen Handgriffen wie dem Entzünden eines Gasbrenners bis hin zur Durchführung kompletter Experimente (s. Abb. 3). Eine Infotafel visualisiert bei Bedarf die einzelnen Durchführungsschritte.

Ergänzend erleichtert eine Beschriftungsfunktion das Identifizieren von Geräten, insbesondere für Lernende mit wenig Vorerfahrung. Ein integriertes Reset-Feature erlaubt es zudem, die Anwendung bei Bedarf zurückzusetzen – etwa nach fehlerhaften Versuchsverläufen. Weitere Experimente können durch einen zusätzlichen Experiment-Editor (s. Abb. 4) durch Dozierende, aber auch durch Studierende implementiert werden, sofern die hierfür notwendigen Materialien als funktionale 3DModelle im Labor verfügbar sind. Dies ermöglicht nicht nur eine Erweiterung der Experimentauswahl, sondern auch eine spätere Anpassung auf andere Zielgruppen wie beispielsweise fortgeschrittenere Studierende oder auch Schüler:innen, die über den medialen Zugang Einblicke in das Chemiestudium erlangen und für dieses gewonnen werden sollen. Über den Hochschulkontext hinaus könnte die Anwendung beispielsweise in der Ausbildung von Chemielaborant:innen oder chemischtechnischen Assistent:innen genutzt werden, um sicherheitsrelevante Handlungen risikoarm einzuüben.

LP TIPP Mehr zum Thema finden Sie auf www.laborpraxis.de, Stichwort virtuelles Labor.

LP INFO

„Virtual Reality“ Virtual Reality bezeichnet eine computergenerierte Umgebung, die einen realen und erlebbaren Eindruck erzeugt. Hierfür werden visuelle, auditive und teils haptische Reize kombiniert, um das Eintauchen in eine künstliche Welt (Immersion) zu ermöglichen.

Technisch wird VR meist über so genannte Head-mounted Displays (HMDs) realisiert – also VR-Brillen, die das Sichtfeld vollständig ausfüllen und externe Reize ausblenden. Ergänzt durch Kopfhörer und Controller, ermöglichen sie eine interaktive Erfahrung in einer immersiven virtuellen Umgebung.

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

23

2 Arbeiten mit dem virtuellen Gasbrenner

Von Studierenden für Studierende Während das Vorgängerprojekt VirtuChemLab bereits eine immersive Umgebung zur Vorbereitung auf chemische Laborpraktika geschaffen hat, fehlte bisher ein zentraler Aspekt: Rückmeldungen zum Verhalten der Nutzenden. Gerade in sicherheitsrelevanten Bereichen wie dem Umgang mit Laborgeräten oder dem Einschätzen von Gefährdungspotenzialen von Chemikalien können fehlerhafte Entscheidungen im realen Labor schwerwiegende Folgen haben.

Hier setzt das Projekt VRLabTutor an: Ziel ist es, dass VR-Labor durch ein KI-basiertes Tutoringsystem zu ergänzen, das in der Lage ist, Handlungen im virtuellen Raum zu analysieren und individuelles Feedback auf deklarativer und prozeduraler Ebene zu geben. So soll ein Avatar einerseits Fragen zu den fachlichen Hintergründen beantworten können, aber auch die Nutzenden auf die falsche Handhabung der Vollpipette hinweisen.

Studierende sollen dadurch nicht nur Laborabläufe besser verstehen, sondern auch sicherheitsrelevante Entscheidungen besser reflektieren können.

Bei der Umsetzung des Projekts nehmen Studierende eine zentrale Rolle ein. Die technische Entwicklung von

3 Blick in den virtuellen Seminarraum

24 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

VRLabTutor liegt in den Händen von Masterstudierenden des Studiengangs Computer Science an der Universität Paderborn, die im Rahmen des zweisemestrigen Pflichtmoduls Project Group eigenverantwortlich als Entwicklerteam agieren. Das Ziel des Moduls besteht u. a. darin, berufsrelevante Kompetenzen aufzubauen – einschließlich Projektmanagement, Teamkoordination und der Kommunikation mit fachfremden Auftraggebenden. Zwei aufeinanderfolgende Projektgruppen bringen ihr Wissen in das System ein, wobei die erste Gruppe den Grundstein legt und die zweite auf diesem aufbaut. Zu Beginn jeder Projektgruppe erarbeiten die Studierenden eine Zielvereinbarung, in der konkrete Entwicklungsschritte – etwa zur Wahl geeigneter Machine-Learning-Frameworks oder zur Entwicklung eines KI-Avatars – in enger Abstimmung mit Betreuenden aus der Chemiedidaktik und Informatik definiert werden.

Die Teammitglieder übernehmen in Eigenregie unterschiedliche Rollen, stimmen ihre Arbeitsprozesse ab und präsentieren in regelmäßigen Team-Meetings ihren Fortschritt.

Darüber hinaus werden Chemie-Studierende fortlaufend über User-Tests in die (Weiter-)Entwicklung eingebunden. Im Sinne der Nutzendenorientierung fließen ihre Rückmeldungen direkt in die Verbesserung der Anwendung ein und sichern damit eine hohe Gebrauchstauglichkeit.

So entsteht eine VR-Lernumgebung, die nicht nur technisch anspruchsvoll ist, sondern auch passgenau auf die Bedürfnisse der Zielgruppe zugeschnitten ist. Die Wirksamkeit der entwickelten Anwendung wird im Rahmen empirischer Begleitstudien, die an das adressierte Grundpraktikum Allgemeine Chemie angekoppelt werden, evaluiert.

Durch die Verbindung von technischer Innovation und intensiver studentischer Partizipation leistet VRLabTutor einen doppelten Beitrag zur Hochschulbildung: Es schafft für Informatik-Studierenden ein praxisorientiertes Lernsetting, in dem ein Lernwerkzeug entsteht, das Chemie-Studierende ergänzend zur selbstgesteuerten Vorbereitung auf chemische Laborpraktika nutzen können. (ott)

Bild: Universität Paderborn

Bild: Universität Paderborn

Digitalisierung & Automation n Virtuelle Realität

Bild: Universität Paderborn

Virtuelle Realität n Digitalisierung & Automation

4 Oberfläche des Experiment-Editors für VR-Experimente

Literaturverzeichnis [1] Heublein, U., Hutzsch, C. & Schmelzer, R. (2022). Die Entwicklung der Studienabbruchquoten in Deutschland. https://doi. org/10.34878/2022.05.DZHW_BRIEF [2] Heublein, U., Richter, J. & Schmelzer, R. (2020). Die Entwicklung der Studienabbruchquoten in Deutschland. https://doi. org/10.34878/2020.03.DZHW_BRIEF [3] Bauer, A. B., Sacher, M. D., Habig, S. & Fechner, S. (2021). Laborpraktika auf Distanz – Ansätze in den Naturwissenschaften. In I. Neiske, J. Osthushenrich, N. Schaper, U. Trier & N. Vöing (Hrsg.), Hochschule auf Abstand (S. 155–168). transcript Verlag. https://doi.org/10.1515/9783839456903-011 [4] Schwedler, S. (2017). Was überfordert Chemiestudierende zu

Studienbeginn? Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 23(1), 165–179. https://doi.org/10.1007/s40573-017-0064-5 [5] Peeters, H., Graute, A., Hansel, J.-L., Fischer, M. & Fechner, S. (2024). VirtuChemLab – ein VR-Unterstützungsformat zur Vorbereitung auf das reale Chemielabor. In F. Schwabl, J. Schulze, J. Niemann, B. Herzig & B. Eickelmann (Hrsg.), Paderborner Beiträge zur Bildungsforschung und Lehrkräftebildung: Bd. 1.

Lehrkräftebildung in der digita-len Welt – zukunftsorientierte Forschungs- und Praxisperspektiven. Waxmann Verlag.

[6] Ministerium für Schule und Bildung des Landes NordrheinWestfalen. (2022). Kernlehrplan für die Sekundarstufe II Gymnasium/Gesamtschule in Nordrhein-Westfalen: Chemie.

Tabelle 1: Übersicht über die ausgewählten Experimente im VirtuChemLab Experimente

Arbeitstechniken

Konzeptwissen

Bestimmung der Siedetemperatur von Wasser und von Kochsalzlösung

Wägen Abmessen von Volumina Ansetzen einer Lösung Umgang mit dem Gasbrenner Filtrieren Ausfällen von Niederschlägen Abmessen von Volumina Titration

Löslichkeit Ionische Bindung Kolligative Eigenschaften (Siedepunkterhöhung)

Abfiltrieren von Niederschlägen Titration einer starken Säure mit einer starken Base Messungen an einem galvanischen Element

Umgang mit einem Multimeter

Lösungsenthalpie von Natriumhydroxid

Wägen Abmessen von Volumina

Löslichkeit Trennung von Stoffgemischen Stoffmengen & Konzentration Säure-Base-Konzept nach Brönsted pH-Wert Redoxreaktionen als Elektronenübertragungsreaktionen Aufbau und Funktion galvanischer Elemente Konzentrationsabhängigkeit des Elektrodenpotenzials (Nernst-Gleichung) Löslichkeit & Lösungsenthalpie Ionische Bindung

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

25

Digitalisierung & Automation n Schnittstellen

Bild: 2mag

1 Magnetrührer Mixdrive 15 mit Steuergerät Mixcontrol 20 von 2mag jetzt auch mit LADS

LADS UND LABORGERÄTEINTEGRATION

Die Schnittstelle für's Labor 4.0 Schnittstellen sind das Rückgrat des so genannten Labor 4.0. Aber erst die Entwicklung einheitlicher Schnittstellenstandards fördert die Interoperabilität zwischen Geräten. Mit dem Laboratory Analytic Device Standard, LADS, steht ein solcher seit 2024 zur Verfügung – und findet seinen Weg in Laborgeräte, wie Magnetrührer.

VERFASST VON

Michael Fischer CEO 2mag AG

B

isher laufen viele Laborprozesse mühsam und kostenintensiv ab. Papiernotizen führen unvermeidbar zu Fehlern, sodass es immer häufiger Ziel ist, Prozesse zu digitalisieren, zu automatisieren und in komplexe Gesamtsysteme zu integrieren. Dies ist jedoch bisher zeit- und kostenaufwändig, da jeder Gerätetyp individuelle Integrationsarbeiten durch unterschiedliche Schnittstellen und Schnittstellenprotokolle benö-

26 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

tigt. Auch jede Änderung von Hard- oder Software führt zu umständlichen Nachrüstungen und Anpassungen.

Hinzu kommen immer anspruchsvollere Richtlinien und Gesetze, wie der Digitale Produktpass, die NIS2-Richtlinie, der Cyber Resilience Act oder die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO). D. h. auch auf der regulatorischen Seite nehmen Aufwand und Risiko permanent zu. Das Labor von heute braucht einen klaren,

Schnittstellen n Digitalisierung & Automation

zukunftsfähigen Weg, um den stetig wachsenden Herausforderungen gerecht zu werden.

Schnittstellen sind das Rückgrat des so genannten Labor 4.0, da sie die Vernetzung, Automatisierung und Digitalisierung aller Laborprozesse ermöglichen und damit die Grundlage für ein effizientes, zukunftsfähiges Laborsystem schaffen. Aber erst die Entwicklung einheitlicher Schnittstellenstandards fördert die Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Hersteller und steigert die Effizienz im Laboralltag.

LADS – Standard der Standards für Laborgeräte Open Platform Communications – Unified Architecture, kurz OPC UA ist eine Open-Source-Sammlung von Standards für Kommunikation und Datenaustausch. OPC wird seit über 25 Jahren erfolgreich in der Industrieautomatisierung eingesetzt, permanent erweitert und verbessert. Es handelt sich im Prinzip um ein Regelgerüst, das sich leicht in bestehende Software integrieren lässt.

Der Industrieverband Spectaris stellte 2024 die Erweiterung Laboratory Analytic Device Standard – LADS vor.

Unter der Companion Specification LADS werden die Anforderungen der Laborwelt vereint. LADS-kompatible Geräte, auch von unterschiedlichen Herstellern, lassen sich mittels „Plug & Play“ und LADS-kompatibler Software schnell und unkompliziert in Netzwerke einbinden, so einfach wie sich z. B. ein Drucker an einen PC anschließen lässt. Die Geräte können über Software-Prozesse gesteuert, überwacht, gewartet und sogar orchestriert werden. Die Bedienung erfolgt per Handy, Tablet oder PC. Dabei läuft die Datenkommunikation verschlüsselt und erfüllt die neuesten Datensicherheitsanforderungen. Zunehmende Dokumentationspflichten können mithilfe der LADS-Schnittstellen einfach und sicher gewährleistet werden. Ebenso sind Fernwartungen, Software-Updates „Over the Air“ und zuvor freigegebene „Remote“-Zugriffe möglich. Durch modulare Schnittstellen können Laborarbeitsplätze zudem flexibel an verschiedene Workflows angepasst werden. Mit LADS OPC UA geschieht die Integration standardisiert, schneller und sicherer. Die Kosten sinken, die Effizienz steigt und zukünftige Herausforderungen können einfacher gelöst werden.

Die drei Zielgruppen und ihre konkreten Vorteile Welche Vorteile liefert LADS für Laborbetreiber...

Kostensenkung & Effizienz: Spart Zeit bei jeder neuen Geräteintegration und reduziert langfristige Wartungsaufwände.

Rechtssicherheit & Zukunftsfähigkeit: Erfüllt neueste Regulatorien und Vorschriften, sorgt für hohe juristische Sicherheit und gesteigerte Datensicherheit.

Höhere Datenqualität: Minimiert Fehler, verbessert Prozesse und liefert zuverlässig nachprüfbare Ergebnisse. ... für Gerätehersteller ...

Einfache Marktzugänge: Einheitliche, herstellerunabhängige Schnittstellen führen zu weniger Individualentwicklungen und zu mehr zufriedenen Kunden.

LP INFO

Was macht LADS OPC UA so besonders?

LADS OPC UA stützt sich auf die starke Basis der OPC Foundation.

Diese globale Community und die etablierten OPC-UA-Technologien garantieren: Langfristige Wartung & Updates: Ein Expertennetzwerk sorgt für stete Weiterentwicklung.

Echte Plug-and-Play-Interoperabilität: Unterschiedliche Geräte „verstehen“ sich, ohne aufwändige Sonderlösungen.

Maximale Sicherheit: Umfassende Security-Features, um Daten und Prozesse zuverlässig zu schützen.

Weniger Wartungskosten: Einmal standardisiert anbinden, statt immer wieder individuelle Lösungen erstellen.

Schneller auf Veränderungen reagieren: Upgrades, Updates und neue Regularien lassen sich leichter umsetzen. ... und für IT-Systemintegratoren Einheitliche Basis für Innovation: Die reduzierte Integrationszeit kann z. B. für die Weiterentwicklung von LIMS-Features statt für zeit- und kostenintensive Einzelanbindungen genutzt werden.

Wachsendes Serviceangebot: Standardisierte Schnittstellen bedeuten mehr Projekte, die effizienter und kostengünstiger umgesetzt werden können sowie ein wachsendes Netzwerk zufriedener Kunden.

Magnetrührer verschleiß- und wartungsfrei – plus LADS Die verschleiß- und wartungsfreien 2mag-Magnetrührer mit bis zu 96 Rührstellen, angetrieben von leistungsfähigen Induktionsantrieben für kraftvolle Durchmischung von Lösungen, sind vollständig synchron drehend und bieten ruckfreies Rühren auch bei niedrigen Drehzahlen. Die komplett vergossenen und hermetisch dichten Edelstahlgehäuse (Schutzklasse IP68) sind wasser-, staub- und keimdicht. Die äußerst robusten Konstruktionen sind leicht zu reinigen und maximal beständig, tauchbar in Wasser- bzw. Ölbäder (bis 95 °C) und für den Einsatz in CO2-Brutschränken und Öfen (bis 200 °C) geeignet. Unterschiedlich ausgestattete externe Steuergeräte waren bisher mit der typischen RS232 und den analogen 0-10-Volt- und 4-20-mA-Schnittstellen verfügbar. Nun ist für 2mag Magnetrührer mit Induktionsantrieben der Mixdrive-Serie zusammen mit den externen Steuergeräten Mixcontrol darüber hinaus auch der Labor-Schnittstellen-Standard LADS verfügbar. Durch „Plug & Play“ bei der Laborgeräteintegration sorgt dies für reduzierte Integrationskosten und -zeiten. Weitere Magnetrührsysteme, wie Industrierührer bis 1.000 Liter, langsam drehende und erwärmungsfreie Zellkulturrührer, heizbare Mehrstellenrührsysteme sind auf Anfrage mit LADS-Schnittstellen bald verfügbar. (ott)

LP TIPP Mehr zurm Thema auch auf www.laborpraxis.de, Stichwort Schnittstellen Die Magnetrührer von 2mag und andere Laborgeräte könne Sie auf einer unserer LAB-SUPPLY-Regionalmessen in Augenschein nehmen, z.B. am 12. November in Augsbrug. Infos und kostenfreie Anmeldung unter www.lab-supply. info/besuchen/augsburg

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

27

Digitalisierung & Automation n Laborausstattung

LABORSOFTWARE

So gelingt das Labor der Zukunft bereits heute In einer schnelllebigen und technologiegetriebenen Welt kämpfen trotz fortschreitender Digitalisierung viele Labore noch immer mit analogen Prozessen. Diese kosten nicht nur Zeit, sondern beeinträchtigen auch die Qualität und Präzision ihrer Arbeit erheblich. Wie moderne Laborsoftware die Arbeitsweise revolutionieren und KI-Technologien den Laboralltag vereinfachen können, zeigt ein Blick in die Zukunft der Laborarbeit.

D

ie Digitalisierung ist auch im Labor angekommen. Ist das so? Bedingt. Tatsächlich herrscht in einem typischen Labor heute noch immer folgendes Bild vor: Arbeitsstationen, die zu Arbeitsbeginn einzeln überprüft werden müssen, volle Schreibtische mit Gerätehandbüchern und Ordnern für Wartungen und Reparaturen, in denen der nächste Wartungstermin gesucht werden muss. Gleichzeitig wartet ein Kunde auf die Ergebnisse einer Analyse, deren Messdaten aber noch ins Reporting-System übertragen werden müssen.

Der Stress wächst, die Zeit läuft davon und die Fehlerquote steigt.

Die manuelle Übertragung von Messdaten in externe Systeme oder Berichte birgt nicht nur ein hohes Risiko für Fehler, sondern kostet auch wertvolle Zeit. Fehlerhafte Einträge können die Qualität der Ergebnisse gefährden und die Produktivität der gesamten Abteilung beeinträchtigen. Mitarbeitende verbringen Stunden mit der Eingabe von Daten, die sie sinnvoller für analytische Überlegungen nutzen könnten. Darüber hinaus sind Analytikinstrumente ohne entsprechende netzwerkbasierte Software nicht in der Lage, ferngesteuert zu werden. Anwender müssen im Labor anwesend sein, um Einstellungen vorzunehmen oder Analysen zu starten.

In einer zunehmend vernetzten Welt wirkt diese Einschränkung nicht nur unzeitgemäß, sondern behindert auch die Flexibilität und Reaktionsfähigkeit der Labore.

Viele Labore arbeiten zudem mit Insellösungen, die nur eingeschränkt Daten miteinander austauschen können.

Diese Aufteilung der Messdaten erschwert den Austausch von Erkenntnissen und führt zu unnötigem Zeitaufwand. Wertvolle Informationen, die aus Messungen gewonnen werden könnten, bleiben oft ungenutzt, da sie in verschiedenen Systemen gefangen sind. Zusätzlich kommen im GxP-Umfeld im Rahmen der Qualitätsanforderungen von Good-Practices-Richtlinien strenge regulatorische Anforderungen hinzu. Aspekte wie Datenintegrität, Nachvollziehbarkeit und Dokumentation sind essenzielle Bestandteile der Laborarbeit, die jedoch häufig mit einem hohen manuellen Aufwand verbunden sind. Besonders kleinere Labore kämpfen mit zeitintensiven Aufgaben zur Einhaltung der Vorschriften.

Diese Beispiele verdeutlichen, dass traditionelle Arbeitsweisen den heutigen Anforderungen nicht mehr gerecht werden. Um Prozesse zu verbessern und die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern, ist eine grundlegende Veränderung erforderlich. Die Zukunft der Laborarbeit liegt in der Digitalisierung und Vernetzung – ein Schritt,

Bild: Shimadzu Deutschland

1 Schematische Darstellung analytischer Instrumente, die zur Erstellung des Multi-Data-Reports beitragen

28 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Laborausstattung n Digitalisierung & Automation

INNOVATION IN MI NI ATU R E

Bild: Shimadzu Deutschland

LERNEN SIE UNSERE NEUEN MIKROPUMPEN KENNEN 2 Datenaustausch zwischen der CDS-Software und dem angebundenen LIMS

der nicht nur die Arbeitsabläufe optimiert, sondern auch die Qualität der Ergebnisse und die Zufriedenheit der Mitarbeitenden erhöht.

Schlüssel zur Effizienz Moderne Laborsoftware hat genau diese Herausforderungen im Blick: Im digitalen Labor sind alle Geräte in ein gemeinsames Netzwerk integriert, und die Software bietet auf Knopfdruck einen Überblick über den Status aller Instrumente. Wartungsdaten sind direkt verfügbar: Ein Blick ins System zeigt, dass ein Gerät wegen einer überfälligen Wartung gestoppt wurde. Diese wird effizient geplant und automatisch dokumentiert – papierfrei und ohne Verzögerungen. Messdaten, die früher manuell in Berichte übertragen wurden, werden selbstständig erfasst und in Echtzeit weiterverarbeitet. Die Software zeigt zudem, wann die aktuelle Analyse abgeschlossen sein wird, wodurch die Planung weiterer Messungen erleichtert wird. Kunden erhalten die Ergebnisse schneller, und die Mitarbeiter können sich auf ihre Kernaufgaben konzentrieren, anstatt Zeit mit administrativen Tätigkeiten zu verlieren.

Regulatorische Anforderungen, die früher mit hohem Aufwand verbunden waren, werden automatisch erfüllt.

Funktionen wie Datenintegrität, automatische Dokumentation und Nachvollziehbarkeit sind integriert. Jeder Schritt und jede Änderung wird protokolliert, wodurch die Qualität der Laborergebnisse gewährleistet ist.

Mit einer zentralen Plattform, die Prozesse vereint, wird der Laboralltag übersichtlicher und stressfreier.

Routineaufgaben werden automatisiert, Fehlerquellen minimiert und wertvolle Zeit für die eigentliche Laborarbeit geschaffen. So wird aus einem hektischen Arbeitstag ein strukturierter und produktiver Ablauf – ein Schritt in Richtung Labor der Zukunft.

VERFASST VON

Michael Kurpiers Teamlead Informatics Shimadzu Deutschland GmbH

Die Lee Company bietet innovative Lösungen auch für präzise Flüssigkeitsdosierung in verschiedenen Branchen. Von medizinischer Diagnostik bis zur wissenschaftlichen Forschung – mit der revolutionären Disc Pump Technologie und den schnellschaltenden Ventilen setzen wir neue Maßstäbe.

Lee Komponenten ermöglichen kompaktere und leichtere Geräte, revolutionieren die Labor- und Medizintechnik, sparen Raum und maximieren Leistung und Präzision.

Machen Sie Ihre Anwendungen kompakter, effizienter und präziser!

Laborsoftware in der Praxis Wie eine moderne Laborsoftware die praktische Arbeit im Labor vereinfacht und unterstützt, zeigt das Anwendungsbeispiel der Labsolutions CS von Shimadzu. Diese CDS-Software (CDS: Chromatographie-Daten-System) bietet eine zentrale Plattform, die nicht nur die ArbeitsLABORPRAXIS 5-6 | 2025

INNOVATIVE LÖSUNGEN FÜR IHRE PRÄZISEN DOSIERAUFGABEN

Interesse? Kontaktieren Sie uns!

29

+49 6196 77369-0 info@lee.de | www.lee.de

Digitalisierung & Automation n Laborausstattung

LP TIPP Mehr Informationen zum Thema finden Sie auch online auf www. laborpraxis.de, Stichwort Laborsoftware Treffen Sie Shimadzu auf einer unserer nächsten LAB-SUPPLY-Regionalmessen, z.B. am 10.

September in Chemnitz.

Infos und kostenlose Anmeldung über www.lab-supply.info

3 KI-unterstützte Prozesse erleichtern den Arbeitsalltag von Labormitarbeitenden

weise optimiert, sondern auch die Qualität und Sicherheit der Ergebnisse gewährleistet.

Der Multi-Data-Report (s. Abb. 1) bietet eine Lösung für die häufige Fragmentierung von Messdaten. Die Software ermöglicht eine automatisierte Zusammenführung von Ergebnissen aus verschiedenen Analytikinstrumenten wie beispielsweise HPLC, GC-MS und TOC. Die Berichte basieren auf einem Tabellenkalkulationstool, und lassen sich individuell anpassen, z. B. in der Darstellung von Peaks und Kalibrierungskurven oder in kalkulatorischen Belangen. Diese Funktion spart nicht nur Zeit, sondern reduziert auch Fehler, die bei der manuellen Zusammenführung der Daten entstehen könnten. Zusätzlich können Formeln und Funktionen genutzt werden, um Berechnungen wie Verdünnungen von Konzentrationen automatisch durchzuführen – eine deutliche Erleichterung für Labormitarbeitende, die sich zuvor mit zeitraubenden manuellen Berechnungen beschäftigen mussten. Die Ergebnisse werden abschließend als PDF-Datei generiert, sodass sie direkt weitergegeben oder archiviert werden können.

Ein weiteres nützliches Feature ist die Möglichkeit zur Anbindung eines LIMS (Labor-Informations-Management-System), das die Problematik der isolierten Datensilos adressiert. Über eine Schnittstelle können Informationen bidirektional übertragen werden – entweder im ASCII-Format, als XML oder TSV. Alternativ lässt sich eine direkte Verbindung via REST-API-Schnittstelle integrieren, sodass die Informationen in beiden Systemen nahezu in Echtzeit synchronisiert vorliegen. Dies bedeutet, dass Messdaten, die früher manuell in externe Systeme übertragen wurden, nun automatisiert erfasst und zentral gespeichert werden. Dadurch wird nicht nur die Datenintegrität verbessert, sondern auch der Austausch von Informationen über mehrere Abteilungen hinweg erleichtert. Diese Funktion ist besonders hilfreich für Labore mit komplexen Prozessen, die eine ho-

Aspekte wie Datenintegrität, Nachvollziehbarkeit und Dokumentation sind essenzielle Bestandteile der Laborarbeit, die jedoch häufig mit einem hohen manuellen Aufwand verbunden sind. he Transparenz und Zusammenarbeit erfordern (s. Abb. 2). Die Labsolutions CS bietet zudem Funktionen, die den Überblick über den Betriebsstatus der Geräte und die Abschlusszeiten von Analysen ermöglichen.

Diese Features helfen, die Planung weiterer Messungen zu optimieren, und verhindern unnötige Wartezeiten, die durch fehlende Informationen entstehen könnten.

Die Software adressiert damit direkt die zuvor beschriebenen Probleme, die durch ineffiziente Organisation und mangelnde Vernetzung entstehen.

KI: Die Zukunft der Laborarbeit Die Labsolutions MD (Method Development) Software ist ein Tool, das speziell für die Entwicklung und Optimierung von Gradientenmethoden in der Flüssigkeitschromatographie (HPLC) entwickelt wurde. Der üblicherweise manuell durchgeführte Prozess der Gradientenoptimierung, bei dem Labormitarbeitende wiederholt Parameter wie Durchflussmenge, Ofentemperatur und Konzentration anpassen und testen, wird durch einen KI-gestützten Algorithmus erheblich vereinfacht.

Die Software übernimmt die Gradientenoptimierung, indem sie verschiedene Einstellungen variiert und auswertet. Der Mitarbeitende muss lediglich einige Startparameter eingeben, und die KI evaluiert die Ergebnisse eigenständig. In mehreren Iterationsschleifen passt die Software die Konfiguration an, bis der ideale Gradientenverlauf gefunden ist. Diese automatisierte Optimierung spart nicht nur Zeit, sondern stellt sicher, dass die Methode präzise und reproduzierbar ist. Die Labsolutions MD adressiert damit direkt die Herausforderungen, die durch zeitaufwendige manuelle Arbeiten entstehen, und ermöglicht es dem Laborpersonal, sich auf komplexere Aufgaben zu konzentrieren. Routinearbeiten werden durch die KI übernommen, wodurch die Produktivität gesteigert und die Qualität der Ergebnisse sichergestellt wird.

Bild: Shimadzu Deutschland

Fazit

30 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Das Labor der Zukunft ist digital, vernetzt und intelligent. Moderne Laborsoftware wie die Labsolutions CS und MD von Shimadzu bieten eine effektive Lösung für Probleme wie ineffiziente Organisation, fehleranfällige manuelle Prozesse und eingeschränkte Zusammenarbeit. Diese Lösungen zeigen, wie Digitalisierung und KI-Technologien den Laboralltag erheblich verbessern können. Es ist an der Zeit, die analogen Fesseln abzulegen und den Weg in eine neue Ära der Laborarbeit zu beschreiten. (ott)

13630

Wir vernetzen Profis der Laborpraxis-Branche!

Folgen Sie uns auf unseren Online-Kanälen! linkedin.com/company/laborpraxis xing.com/news/pages/laborpraxis-144 facebook.de/laborpraxis twitter.com/laborpraxis www.laborpraxis.de

ist eine Marke der

1 Viele Labore erzeugen Unmengen an Daten, doch deren Erfassung, Verarbeitung und Archivierung lässt in einer GxP-gesteuerten Welt zu Wünschen übrig. (Symbolbild)

DIE VERWALTUNG VON LABORDATEN IN EINER GXP-WELT

Vom Chaos zur Konformität Die aktuellen OECD-Richtlinien für die Gute Laborpraxis (GLP) leiten eine neue Ära der Erwartungen an die Erfassung, Verarbeitung und Archivierung wissenschaftlicher Daten ein. Erfahren Sie, wie Sie Labordaten – auch ohne IT-Kenntnisse – effektiv verwalten können und in einer GxP-gesteuerten Welt konform bleiben.

VERFASST VON

Vincent Dubois Compliance & Quality Leader biomedion GmbH

I

n Labors auf der ganzen Welt explodiert die Datenerzeugung. Ganz gleich, ob toxikologische Studien durchgeführt, Agrochemikalien getestet oder Materialien in Umweltstudien validiert werden: Die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass das Labor Terabytes an Daten produziert – teilweise von Hand, zunehmend aber auch über computergestützte Systeme.

Das Problem dabei ist, dass diese Datenflut nicht nur einer wissenschaftlichen Prüfung standhalten, sondern auch strengen Qualitätsstandards genügen muss. Seit die OECD ihre überarbeiteten Grundsätze für die Gute Laborpraxis und die Überwachung der Einhaltung der Vorschriften (ENV/CBC/MONO(2021)26) veröffentlicht hat, wurde die Messlatte höher gelegt. Während viele der Erwartungen aus dem GMP-Umfeld bekannt sind – wie Rückverfolgbarkeit und Datenintegrität – bringt die Anwendung in nicht-klinischen Laborstudien einzigartige Komplexitäten mit sich.

32 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Leider verfügen die meisten wissenschaftlichen Mitarbeiter über keine Erfahrung im Umgang mit IT-Systemen oder dem Management von Datenlebenszyklen.

Sie verlassen sich stattdessen auf fragmentierte Arbeitsabläufe und speichern Dateien auf persönlichen Laufwerken, USB-Sticks oder gemeinsam genutzten Ordnern. Dabei kommen inkonsistente Namenskonventionen und unbekannte Versionsverläufe zum Einsatz.

Das ist nicht nur ineffizient. Es entstehen auch Risiken – wissenschaftliche, betriebliche und gesetzliche.

Statische vs. dynamische Aufzeichnungen: Warum das wichtig ist Viele Labore arbeiten immer noch in einer Umgebung, die von den Aufsichtsbehörden als „statische” Daten bezeichnet wird. Dazu zählen z. B. gedruckte Berichte, auf lokalen Rechnern gespeicherte PDF-Dateien oder expor-

Bild: Firefly_LABORPRAXIS; © xyz+ - stock.adobe.com / KI-generiert

Software & LIMS n Digitalisierung & Automation

tierte CSV-Dateien, die in einem Posteingang abgelegt sind. Diese Dokumente sind feststehend, nicht interaktiv und aus ihrem ursprünglichen Kontext herausgelöst.

Die OECD-Leitlinien fördern hingegen die Verwendung „dynamischer” Aufzeichnungen – digitale Formate, die Interaktivität, Links und Rückverfolgbarkeit beibehalten. Eine Chromatographiedatei sollte z. B. nicht nur die Peak-Daten enthalten, sondern auch die Möglichkeit bieten, die Grundlinien zu vergrößern, die Integrationsparameter zu ändern und die gesamte Analysesequenz zu überprüfen. Vor allem aber sollte sie mit Metadaten verknüpft sein, die Auskunft darüber geben, wer was, wann, warum und wie gemacht hat.

Diese Veränderung ist nicht nur technischer Natur. Sie stellt sicher, dass alle zur Entscheidungsfindung verwendeten Daten – insbesondere bei Zulassungsanträgen – reproduzierbar und überprüfbar sind.

LP INFO

Fünf praktische Tipps für Laborwissenschaftler Erfassen Sie Daten direkt von Instrumenten Hinzufügen von Metadaten (wer, wann, wie) Überprüfen und Genehmigen mit QC-Checks Verwenden Sie eine sichere, revisionssichere Archivierung Automatisieren Sie Prozesse, wo es möglich ist, um die Einhaltung von Vorschriften zu gewährleisten

Der Lebenszyklus von Labordaten: Mehr als nur Speicherung Allzu oft wird die Verwaltung von Labordaten mit einfacher Speicherung gleichgesetzt, also der Ablage von Dateien in Ordnern und der Erstellung von Sicherungskopien. Tatsächlich fördern die OECD-Leitlinien jedoch einen Lebenszyklusansatz für Daten. Demnach durchläuft jede Information eine Reise, die in jeder Phase dokumentiert, geschützt und verwaltet werden muss.

Es beginnt mit der Vorbereitung: Identifizieren Sie archivierungswürdige Daten. Nur GxP-relevante Daten müssen gemäß GMP/GLP archiviert werden: Rohdaten (z. B. Peaks, Spektren) Ergebnisdaten (z. B. berechnete Konzentrationen) Metadaten (Datum, Uhrzeit, Benutzer) Audit Trails (Änderungshistorie) Kontextdaten (z. B. Methodeneinstellungen, Kalibrierungsinformationen) Weiter geht es mit der Durchführung. Die Archivierung erfolgt in der Regel in mehreren automatischen oder halbautomatischen Schritten: 1. Datenerfassung auf dem Gerät/in der Software: Die Daten sollten direkt von den Laborgeräten – idealerweise in Echtzeit – erfasst und mit Metadaten versehen werden (z. B. Geräteeinstellungen, BenutzerID, Zeitstempel). Dadurch wird das Fehlerrisiko minimiert und die Rückverfolgbarkeit verbessert.

2. Vervollständigung und Unterzeichnung durch autorisierte Benutzer (Genehmigung): Bevor die Daten Teil der offiziellen Studienunterlagen werden, müssen sie die Arbeitsabläufe der Qualitätskontrolle (QC) durchlaufen. Wurde die Methode validiert? Gab

LP TIPP Weitere Informationen zur Watcher 4.0 Plattform finden Sie auf www.biomedion.com

LP INFO

Glossar: ALCOA+ in einem Atemzug Attributable, Legible, Contemporaneous, Original, Accurate, Complete, Enduring, Available. Diese acht Grundsätze bilden das Rückgrat gesetzeskonformer Daten in GLP- und GMP-Umgebungen.

es irgendwelche Anomalien im Ergebnis? Wurden die Daten von der verantwortlichen Person überprüft und genehmigt?

3. Verarbeitung: Export in ein Archivformat (z. B. PDF/A, XML, gesichert mit Hash-Werten). Analysesoftware kann die Daten interpretieren oder verfeinern. Diese Phase erfordert eine Versionskontrolle und volle Transparenz: Was wurde geändert, von wem und warum? Andernfalls können die Daten schnell unzuverlässig werden.

4. Migration/Übertragung in das Archivsystem unter Zugriffskontrolle: Daten müssen häufig übertragen werden, beispielsweise von einem Laborcomputer zu einem Netzlaufwerk oder von proprietären zu offenen Formaten. Jede Übertragung und Umwandlung muss nachvollziehbar und validiert sein, um Verlust oder Beschädigung der Daten zu verhindern.

Dazu gehört die Versionskontrolle, Zeitstempelung und Zugriffsprotokollierung.

5. Archivierung/Langzeitspeicherung einschließlich Backup, Versionsverwaltung und Audit Trail: Endgültige Repositories müssen über Jahre oder sogar Jahrzehnte hinweg die Integrität gewährleisten.

Regelmäßige Audits, Prüfungen der Dateiintegrität und die Dokumentation von Zugriffen oder Bewegungen sind unerlässlich, um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten.Wichtig: Archiviert werden müssen nicht nur die Messwerte selbst, sondern auch Audit-Trails, Methodenparameter und Metadaten.

Abbildung 2 stellt diesen Lebenszyklus visuell dar und eignet sich hervorragend zur Weitergabe an Labormitarbeiter, für die diese Konzepte neu sind.

Metadaten: Geben Sie Ihrer Wissenschaft einen Kontext Betrachten wir ein einfaches Beispiel: eine Reihe von Temperaturmesswerten aus einer Stabilitätskammer.

Ohne Metadaten wissen wir nicht, aus welcher Kammer sie stammen, wer den Sensor kalibriert hat oder zu welcher Probe die Messwerte gehören.

Metadaten verwandeln isolierte Daten in verwertbares Wissen. Sie identifizieren, beschreiben und verknüpfen Datensätze, sodass diese nicht nur heute, sondern auch in Jahren noch interpretiert werden können. Dies ist besonders wichtig für die Langzeitspeicherung und für LABORPRAXIS 5-6 | 2025

33

Bild: Biomedion

Digitalisierung & Automation n Software & LIMS

2 Der Lebenszyklus der Labor-Daten

fortgeschrittene Analysen wie beispielsweise künstliche Intelligenz oder maschinelles Lernen, die in hohem Maße auf hochwertige, gut strukturierte Datensätze angewiesen sind. Kurz gesagt: Metadaten sind der Sauerstoff der digitalen Compliance.

Die ALCOA+-Prinzipien in der täglichen Praxis Eines der wichtigsten Rahmenwerke für Datenintegrität ist ALCOA+. (s. LP-Info-Kasten). Folgende Grundsätze für die Aufzeichnung von Daten leiten sich aus dem englischen Akronym ab: Zurechenbar: Jeder Eintrag muss einer Person zuzuordnen sein.

Lesbar: Der Eintrag muss klar und verständlich für andere sein.

Zeitnah: Die Aufzeichnung erfolgt in Echtzeit.

Original: – nicht umgeschrieben, neu getippt oder kopiert.

Exakt: Gibt die tatsächliche Beobachtung wieder.

Vollständig, dauerhaft und verfügbar: Selbsterklärend, wird aber oft übersehen.

Diese Grundsätze gelten gleichermaßen für Papierund elektronische Aufzeichnungen. Digitale Systeme müssen jedoch auch Prüfpfade bieten, also automatische Protokolle, die jede Änderung nachverfolgen und dokumentieren, wer sie wann und aus welchem Grund vorgenommen hat. Eine aus Excel exportierte PDF-Datei genügt nicht, wenn nicht auch die Quelldatei und der Änderungsverlauf gespeichert werden.

Automatisierung als Mittel zur Einhaltung von Vorschriften Angesichts der Komplexität der Datenverwaltung über den gesamten Lebenszyklus hinweg ist es unrealistisch, von Wissenschaftlern zu erwarten, dass sie diesen Prozess manuell durchführen. Compliance erfordert heute

34 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Automatisierung statt Mehraufwand. Watcher 4.0, eine von der Biomedion GmbH entwickelte Plattform, ist genau für diese Herausforderung konzipiert. Sie ist modular aufgebaut: Watch+ erfasst die Daten automatisch, sobald sie das Gerät oder das Dateisystem verlassen.

Image+ (optional) ermöglicht die nahtlose Visualisierung und Beschriftung von Laborbildern, auch bei ungewöhnlichen Dateiformaten.

Sign+ (optional) unterstützt digitale Signaturen, Genehmigungs-Workflows und behördliche Berichte.

Das System übernimmt Aufgaben wie Dateitransfer, Archivierung, Audit-Protokollierung und Datenintegritätsprüfung – alles in Übereinstimmung mit den Erwartungen von OECD und FDA. Für Wissenschaftler bedeutet dies weniger Reibungsverluste. Für Qualitätsteams bietet es Rückverfolgbarkeit. Und für Unternehmen gewährleistet es Auditbereitschaft bei minimalem Aufwand.

Ein „Call to Action“ zum Handeln für Laborwissenschaftler In der Vergangenheit wurde die Einhaltung von Datenstandards meist den Qualitätsmanagern oder IT-Administratoren überlassen. Da sich der Schwerpunkt behördlicher Kontrollen jedoch zunehmend auf datenzentrierte Inspektionen verlagert, ist jeder Labormitarbeiter an der Datenintegrität beteiligt.

Sie müssen kein IT-Spezialist sein. Sie müssen jedoch verstehen, wie sich Ihre Handlungen – von der Art und Weise, wie Sie eine Datei speichern, bis hin zur Dokumentation einer Kalibrierung – auf die Einhaltung der Vorschriften in Ihrem Labor insgesamt auswirken.

Moderne Labors sind digitale Ökosysteme. Mit den richtigen Werkzeugen und der richtigen Einstellung können Sie sicherstellen, dass Ihre wissenschaftliche Arbeit dem Test der Zeit standhält – und der Prüfung durch die Prüfer. (ott)

vorbereiten | analysieren | bewerten 5. – 6. November 2025 in Karlsruhe

HIGHLIGHT: Werksführung bei Agilent Technologies!

Das erwartet Sie: • Historie der HPLC bei Agilent von 1973 bis heute • Einblick in die Produktion • LC Portfolio von 2D-LC bis Präparative LC im HPLC Demolabor • High-end MS Systeme im LC/MS Demolabor Plätze limitiert – warten Sie nicht zu lange mit der Anmeldung zum Praxistag!

14661

Bis 31.07. zum Frühbucherpreis anmelden!

HPLC-Fachwissen für Ihren Alltag im Labor Der Praxistag HPLC ist der Treffpunkt für Labormitarbeiter, Laborleiter und Anwendungsexperten aus Industrie und Forschung, um gemeinsam über die Hochleistungsflüssigchromatographie zu diskutieren. Erhalten Sie in praxisnahen Workshops, Fachvorträgen und der begleitenden Fachausstellung Tipps und Tricks rund um die HPLC für den Alltag im Labor. www.praxistag-hplc.de

Eine Veranstaltung von

– einer Marke der

Digitalisierung & Automation n LIMS

USE CASE: LABOR-INFORMATIONS-MANAGEMENT-SYSTEM EINFÜHREN

Ein tierisch gutes LIMS Labor-Informations-Management-Systeme (LIMS) bringen Effizienz und Flexibilität, sofern sie richtig geplant werden. Der Tiergesundheitsdienst Bayern hat dies erkannt und ein LIMS eingeführt, das Auftragsverwaltung, Probenmanagement und mehr abbildet. Eine Erfolgsgeschichte.

VERFASST VON

Mark Schneider Marketing Manager AAC Infotray AG

G

rub bei Poing in Bayern ist das Kompetenzzentrum der Veterinärmedizin. Viele Forschungsinstitute und Landesämter haben hier ihren Sitz bezogen. Die Gemeinde führt zahlreiche Wissenschaftler in ihrem Einwohnerregister, dem ehemaligen Pionier der Veterinärforschung Prof. Wilhelm Zorn ist eine Straße gewidmet und es gibt einen kleinen Wildpark am Rande der Gemeinde. Der Tiergesundheitsdienst Bayern (TGD) ist eine Selbsthilfeeinrichtung der bayerischen Landwirtschaft mit großer Verantwortung für alle wichtigen Nutztierarten. Mit der Gründung des TGD gelang es, die Interessen aller bis dahin entstandenen Organi-

sationen unter einem Dach zu vereinen. Im Mittelpunkt steht die Gesundheit der Tiere und damit auch die Sicherstellung gesundheitlich einwandfreier Nahrungsmittel, die von diesen Tieren stammen. Doch wie erfüllt man diesen Auftrag am besten? Das Team des TGD Bayern erlaubt einen Blick hinter die Kulissen.

Die beiden treibenden Kräfte bei der Digitalisierung des TGD Bayern sind die IT-Leiterin Sabine Otto und Dr. Claudia Nessler aus der Laborleitung. Der TGD besitzt zehn Standorte über ganz Bayern verteilt und betreibt mehrere Labore an seinem Hauptstandort in Poing. Er beschäftigt 260 Angestellte, darunter Tierärzte, Beratungs- und Laborpersonal. Pro Jahr werden über drei Millionen Proben ausgewertet und unzählige Tiere untersucht. Ohne die entsprechende IT-Infrastruktur kann ein solcher Betrieb heutzutage nicht aufrechterhalten werden.

Bild: TDG Bayern

Besser gleich ein LIMS

1 Angestellte des TGD sind u.a. vor Ort im Stall tätig, etwa um Proben zu nehmen und akute Krankheitsfälle zu monitoren. Die Komplexität der verschiedenen Aufträge kann gut im LIMS abgebildet werden.

36 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Das Herzstück dieser Infrastruktur ist beim TGD Bayern ein modernes LIMS, welches Dienstleistung, menschliche Skills sowie Analysedaten in Form eines Auftrages zusammenführt und verwaltet. „Bei der Digitalisierung der Unternehmensprozesse ist es wichtig, dass man sowohl die eigenen Prozesse wie auch die Firmen-Infrastruktur und die Bedürfnisse aller Stakeholder kennt“, sagt IT-Leiterin Otto. „Nur dann geht man einen gemeinsamen Weg und alle Komponenten verschmelzen zu einer effizienten Arbeitsumgebung.“ Dies war vor zehn Jahren noch keineswegs der Fall.

Damals wurden die Aufträge in Papierform verwaltet, man war weit entfernt von einem holistischen Ansatz.

Ein Excel-Dschungel sowie selbstgestrickte Datenbanken wurden dem wachsenden Auftragsvolumen und den eigenen Ansprüchen nicht mehr gerecht, schließlich engagierte man einen externen Dienstleister. Dieser war aber nicht vom Fach und verstand die Laborumgebung zu wenig – der Tiefpunkt war erreicht. Es benötigte viel Mut von der neuen IT-Leiterin Otto, als sie eines Tages auf den Tisch schlug und meinte so könne es nicht weitergehen. Gemeinsam mit der Geschäftsleitung machte man sich auf die Suche nach einem LIMS und definierte einen Anforderungskatalog. Die Wahl fiel, nach reiflicher Überlegung, auf die Schweizer Anbieterin AAC Infotray AG, die neben Limsophy LIMS auch Fachwissen und Erfahrung mit ins Projekt einbrachte.

Eine Entscheidung, die im Nachhinein beim TGD niemand bereut.

LIMS n Digitalisierung & Automation

Die Prozesse formen das LIMS Der Tiergesundheitsdienst bietet ein umfangreiches Spektrum an Dienstleistungen in den Bereichen Diagnostik, Tiergesundheit und Beratung an, wobei sich der Auftrag nicht nur auf die großen Nutztierarten konzentriert, sondern auch Bienen und Fische umfasst. Landwirte können sich zum Umgang mit Maul-und-Klauenseuche beraten lassen, zum optimalen Ausbau ihrer Ställe, der Belüftung oder zur Ernährung ihrer Tiere. Die Leistungen des TGD stehen den praktizierenden Tierärzten genauso zur Verfügung wie der interessierten Wirtschaft. Zwei weitere wichtige Bereiche sind die praxisorientierten Forschungsaufträge, die vom Bund und dem Freistaat Bayern vergeben werden, oder die Einbindung in landesweite Untersuchungs- und Bekämpfungsprogramme gegen Seuchen.

Das Labor des TGD Bayern findet täglich die Balance zwischen diesen verschiedenen Anforderungen: einerseits wenige Proben mit großem Verwaltungsaufwand, andererseits Massenproben mit hohem Durchsatz, die gleichzeitig auch zeitkritisch sind. Limsophy LIMS puffert die Heterogenität dieser Aufträge, indem es den Auftrag als zentrales Element erstellt und die Zusatzinformationen zu Landwirt, Proben und Medikamenten mit diesem Auftrag verknüpft. Die gleiche Komplexität herrscht bei den Rechnungen. So hat z. B. jedes Tier eine eigene Verrechnungsklasse, die Stundensätze von Ärz-

„Mit dem LIMS arbeiten wir sicherer, schneller und transparenter.“ Sabine Otto, IT-Leiterin beim TGD Bayern ten oder Technikern sind verschieden hoch, viele Landwirte sind Mitglied bei einem Agrarverband, wo sie günstigere Konditionen für Veterinärdienstleistungen erhalten. Die Medikamente und Sachmittel kommen als krönender Abschluss noch hinzu. „Unsere Fakturierung stellt sehr hohe Anforderungen an das Laborsystem“, sagt IT-Leiterin Otto. „Das geht so weit, dass gewisse Aufträge mehrere Rechnungsempfänger haben können: den Landwirt, seinen Verband und vielleicht noch eine Ausgleichskasse. Stolz sind wir darauf, dass unser LIMS für diese verschiedenen Leistungsempfänger gesammelte Rechnungen zusammenstellt, sodass nicht jede Rechnung einzeln verschickt werden muss.“ Die Komplexität bei diesen Rechnungsvarianten konnte im Vorfeld unmöglich antizipiert werden, es braucht also eine Software, die sich an diese unerwarteten Situationen anpassen kann. Die Umsetzung von spezifischen Anforderungen wird in solchen Fällen vom Team des TGD und der Projektleitung der AAC Infotray AG gemeinsam ausgearbeitet, wobei oft Erfahrungswerte aus anderen LIMS-Projekten in die Lösung einfließen.

Das LIMS gehört zum Kreativteam „Als wir uns für diesen LIMS-Anbieter entschieden haben, war die Expertise des Herstellers im Laborumfeld ein wichtiges Kriterium“, betont Ottos Kollegin Nessler, die LIMS-Beauftragte des Labors. „Es hat uns bei der AAC Infotray AG gut gefallen, dass das Projektleitungsteam

DIE BESTEN KLIMASCHRÄNKE VO

Der Vakuumtrockenschrank ist zuverlässig, komfortabel und energieeffizient. Typische Anwendungen sind die Granulattrocknung, die Trocknung von Kulturen und Probiotika, die Konservierung und Dehydrierung von Lebensmitteln sowie die Trocknung von elektronischen Bauteilen.

LP TIPP Mehr Infos zu Limsophy LIMS finden sie in der Marktübersicht auf Seite 42 ff. in dieser Ausgabe.

Lernen Sie Limsophy vom 16. bis 18. September 2025 auf der Ilmac in Basel näher kennen: Halle 1, Stand C174 (AAC Infotray)

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

37

www.memmert.com/vo

Digitalisierung & Automation n LIMS

Bild: TDG Bayern

2 IT-Leiterin Sabine Otto (l.) und Laborleiterin Dr. Claudia Nessler haben sich für ein neues LIMS am TGD Bayern eingesetzt.

ausschließlich aus Naturwissenschaftler:innen besteht.

Sie verstehen sofort, was wir wollen und begegnen uns auf Augenhöhe. Beeindruckt waren wir vom ‚Perlenprinzip‘ der Software, was vereinfacht bedeutet, dass die Daten in verschiedenen Modulen und Darstellungen betrachtet werden können, wodurch eine komplexere Analyse möglich ist.“ Die enge Zusammenarbeit im Team führt fast immer zu den besten Ergebnissen. Daher einigte man sich darauf – auch nach Projektabschluss – wöchentliche Meetings abzuhalten, um die Anwendung weiter zu optimieren. Mittlerweile ist dabei die 156. Version der angepassten Basissoftware entstanden. „Technisch können wir fast alles selbst machen, aber wir brauchen die Meetings, um das System weiterzuentwickeln – und da sind unzählige gute Ideen entstanden“, berichtet die IT-Leiterin des TGD. „Als zum Beispiel das Lizenzmodell des ERP-Systems vom Hersteller über Nacht geändert wurde, mussten wir dieses System kurzfristig ersetzen. Bei den wöchentlichen Meetings kam das Problem zur Sprache und als Lösung bot Limsophy LIMS ein fertig integrierbares Modul zur Chemikalienund Referenzsubstanzenverwaltung an, welches nach kleinen Anpassungen die Aufgaben des ERP übernehmen konnte.“

Neue Geschäftsmodelle entwickeln Der TGD Bayern unterhält an allen Standorten Apotheken mit Medikamenten, welche aus rechtlichen Gründen streng getrennt sein müssen. An jedem Standort ist ein Arzt verantwortlich für die Medikamentenlogistik.

Die Angestellten müssen wissen, wo das jeweilige Medi-

LP INFO

Der Tiergesundheitsdienst Bayern Der Tiergesundheitsdienst Bayern (TGD) unterhält zehn Standorte über ganz Bayern verteilt und betreibt mehrere Labore an seinem Hauptstandort in Poing. An jedem Standort arbeiten Tierärzte, Berater und Logistikfachleute – 260 Angestellte insgesamt, die pro Jahr über drei Millionen Proben auswerten und unzählige Tiere untersuchen. Ohne die entsprechende IT-Infrastruktur kann ein solcher Betrieb heutzutage nicht aufrechterhalten werden.

38 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

kament gerade liegt, was dank des aufgedruckten Barcodes problemlos möglich ist. Wenn nun eine Packung die Apotheke verlässt, wird der neue Standort des Medikaments in Limsophy erfasst. Der neue Standort ist in diesem Fall der Kofferraum eines Tierarztes. Dort verbleiben die Medikamente bis zur Abgabe an den Landwirt. Falls bei der Behandlung nur ein Teil der Verpackungseinheit verbraucht wird, notiert man auch das in Limsophy und die restlichen Packungen oder Flaschen können bei einem neuen Einsatz weiterverwendet werden. Diese mobilen Apotheken werden bei der halbjährlichen Inventur des TGD Bayern genauso wie die Apotheken an den Standorten mitkontrolliert. Limsophy LIMS ermöglicht jederzeit eine Übersicht über den Bestand. Ein weiterer Vorteil der LIMS-Integration ist, dass die Medikamentenlogistik automatisch mit dem Rechnungs- oder Berichtsmodul verknüpft ist. So wurde aus der anfänglichen Idee einer einfachen Verwaltung von Substanzen eine komplette digitale Medikamentenverwaltung.

Genau wie bei jedem Labor, tauchen auch beim TGD immer wieder neue Situationen auf, bei denen bestehende Prozesse verändert werden müssen. So z. B. die Anpassung eines Importfilters für ein neues Gerät oder eine geänderte Methode. Auch bei der Logistik können plötzlich neue Prozesse hinzukommen: Momentan wird die Probenanlieferung aus den unzähligen Schlachthöfen Bayerns noch in Papierform abgewickelt, aber demnächst soll jedes Paket einen Barcode erhalten und Limsophy soll die digitalen Sendungsnachweise inkl. Zeitstempel an jedem Übergabeort übernehmen. Wenn ein LIMS sich an solche neuen Herausforderungen anpassen kann, macht dies den Kunden unabhängig und reaktionsfähig. Aufgrund dieser Flexibilität kann ein Labor selbständig neue Geschäftsmodelle entwickeln.

Fundament für die Zukunft Die Installation eines LIMS und der damit verbundene Aufwand seitens der Kundschaft und der Projektleitung ist eine Investition in die Zukunft. Ist die Software einmal eingeführt, wird sie zu einem vollwertigen Mitglied der Laborgemeinschaft. „Wir arbeiten sicherer, schneller und transparenter“, fasst IT-Leiterin Otto zusammen. „Wir sparen auch Geld, indem wir nur noch mit einer Software arbeiten und die Mitarbeitenden nur noch in einer Software schulen müssen.“ Der TGD Bayern feierte 2024 seinen 75. Geburtstag.

Und Sabine Otto ist fest davon überzeugt, dass auf Basis des permanenten LIMS-Ausbaus noch viele erfolgreiche Dekaden vor ihnen liegen: „Wir wissen, dass wir mit Limsophy LIMS richtig liegen. Es wurde noch kein einziger unserer Wünsche nicht erfüllt.“ Beispielsweise können über das integrierte Webinterface die Probenergebnisse und die Antibiotikanutzung an die staatliche HIT-Datenbank übermittelt werden. Dafür wurde ein eigenes HITModul gebaut.

Der Tiergesundheitsdienst Bayern scheint also bestens gerüstet für die Zukunft. „Wir wissen nicht genau, was kommen wird, letztendlich sind es unsere Kunden und die sich ständig ändernden rechtlichen Rahmenbedingungen, die zu immer neuen Anforderungen führen. Wir können uns nur auf diese neuen Situationen vorbereiten“, sagt IT-Leiterin Otto abschließend. Mit ihrem LIMS haben sie dafür die ideale Software gefunden. (clu)

Produkte n Digitalisierung & Automation

SOFTWARELÖSUNG

Was tun, wenn das Laborinformationssystem in die Jahre gekommen ist?

Bild: Clinisys

Der Einsatz veralteter Software kann in Laboren zu schwerwiegenden Problemen führen – von ineffizienten Arbeitsabläufen bis hin zu erheblichen Sicherheitsrisiken.

Investitionen in neue Technologien können diese Risiken minimieren. Mit fortschrittlichen Produkt-Funktionen und robuster Interoperabilität hat Clinisys zahlreiche Anwender auf neue Systeme migriert und Laboren im laufenden Betrieb die lückenlose Versorgung der Einsender mit zeitnaher Befundung ermöglicht. Ein veraltetes Laborinformationssystem (LIS) stellt immer ein unternehmerisches Risiko dar. Die Entscheidung für Modernisierung ist mitunter auch externen Faktoren wie den Anforderungen

der digitalen Transformation geschuldet.

Der Entschluss für einen LIS-Wechsel stellt die Weichen für Investitionssicherheit, Effizienz und Performance-Stabilität. Ein Wechsel on the Fly bedeutet zunächst Krisenbewältigung, ist bei vorausschauender Pla-

nung aber zur Zufriedenheit aller Beteiligten möglich. Die Durchführung von Testaufträgen im Parallelbetrieb und ein positiver Umgang mit den Anforderungen von Change Management können zum Erfolg beitragen. Die Optimierung der Labordatenkommunikation in einer klaren Struktur, schlanke Prozesse, die weniger manuelle Fehler zulassen, Personalentlastung und qualitätsgesichertes Arbeiten sind exemplarische Benefits für eine Umstellung auf ein neues System. Im besten Falle kann mit einem Wechsel die Erfolgswahrscheinlichkeit erhöht und ein Beitrag für verbesserte Wirtschaftlichkeit geleistet werden. www.clinisys.com

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ

Aufgaben automatisieren und Produktivität steigern Eine neue Initiative wird Veeva-Anwendungen und die Veeva-Vault-Plattform um KI erweitern, um branchenspezifische Funktionen zu automatisieren und die Produktivität von der klinischen Entwicklung bis zur Vermarktung zu steigern. Ziel ist es, Life-Sciences-Unternehmen dabei zu unterstützen, Aufgaben zu automatisieren und die Produktivität der Mitarbeiter mithilfe von KIAgenten und KI-Shortcuts zu steigern. Veeva AI bietet eine schnelle und effiziente Möglichkeit, anwendungsspezifische KI-Agenten auf Basis von Large Language Models (LLMs) in bestehende Anwendungen zu integrieren und Endnutzern KI-Shortcuts zur Verfügung zu stellen. Die KI wird in allen Anwendungen in allen wichtigen Bereichen

arbeiten, einschließlich klinische Forschung, Regulatory Affairs, Sicherheit, Qualität, Medical Affairs und Vermarktung. Die KI-Agenten lassen sich schnell und mit großer Wirkung einsetzen, da sie den Kontext der Anwendungen verstehen, über anwendungsspezifische Prompts und Sicherheitsvorkehrungen verfügen und direkten, sicheren Zugriff auf Anwendungsdaten, Dokumente und Workflows haben. Anwender können die KI-Agenten konfigurieren und erweitern sowie benutzerdefinierte KIAgenten für spezifische Anwendungsfälle erstellen. KI-Agenten können über eine Chatbot-Benutzeroberfläche verwendet oder über die KI-API aufgerufen werden. Mit den KI-Shortcuts können Endnutzer auf ein-

fache Weise persönliche, KI-gestützte Automatisierungen einrichten, um häufig auftretende Aufgaben wie die Unterstützung von Workflows, oder die Recherche zu einem Thema zu erledigen.„GenAI ist ein neues Computing-Paradigma, das die Produktivität von Wissensarbeitern erheblich steigern wird“, erklärte Veeva CEO Peter Gassner. „Kernanwendungen liefern strukturierte Daten, Geschäftsregeln und Workflows. Sie arbeiten mit der Geschwindigkeit, Konsistenz und Skalierbarkeit, die wir von Computern erwarten. GenAI bringt die eher menschliche Fähigkeit mit, Antworten und Erkenntnisse aus mehrdeutigen Situationen abzuleiten.“ www.veeva.com

Beilagenhinweis Dieser Ausgabe liegen Prospekte der folgenden Firmen bei: • RCT Reichelt Chemietechnik GmbH & Co. • Carl Roth GmbH & Co. KG Wir bitten freundlichst um Beachtung.

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

39

Digitalisierung & Automation n Produkte

GEWEBESCHNITT-SCANNER

Der optimierte Gewebeschnitt-Scanner Axioscan 7 Spatial Biology von Zeiss ist zentraler Bestandteil eines Portfolios neuer analytischer Workflow-Lösungen, die vom Färben der Proben bis zur Ausgabe der Ergebnisse reichen und speziell für SpatialBiology-Anwendungen in der klinischen Forschung entwickelt wurden. Spatial Biology bezeichnet ein äußerst aktives Forschungsfeld, das tiefgehende Charakterisierungen zellulärer Interaktionen in ihrem nativen Gewebeumfeld ermöglicht und so das Verständnis verschiedener Krankheiten und Therapiebereiche erheblich erweitert hat – insbesondere in der Immun-Onkologie. Mit dem Übergang von der Grundlagenforschung zur regelmäßigen klinischen Anwendung sind die Anforderungen an diese vielversprechende Technologie stark gestie-

gen. Wissenschaftler in Auftragsforschungsinstituten, der pharmazeutischen Industrie, in Biotech- und in anderen Laboren mit hohem Probenaufkommen, stehen heute vor neuen Herausforderungen. Dabei geht es z. B. darum, die Analysen mit Spatial-Biology-Verfahren in der Medikamentenentwicklung zur Entdeckung neuer Biomarker und in den Bereichen der translationalen Forschung und klinischen Versuchsüberwachungen anwenden zu können. Die bestehenden Methoden sind kompliziert, schwer skalierbar und bieten häufig keine Daten von ausreichender Qualität oder Reproduzierbarkeit, um diese Arbeiten zuverlässig zu unterstützen. Zeiss bietet nun einen vollständigen Arbeitsablauf an, um diese Qualität auch auf Spatial-Biology-Anwendungen mit hohem Durchsatz zu übertragen. Automatisierung, Standardisierung, einfache Anwendung und eine nahtlose Integration KI-gestützter Bildanalysen ermöglichen skalierbare Analyseprozesse. Zeiss Axioscan 7 Spatial Biology wurde neu optimiert für Multiplex-Immunfluoreszenz-Bildgebung (mIF) auch über große Probenkohorten hinweg. Der Gewebeschnitt-Scanner untersucht bis zu acht fluoreszenz-gefärbte Biomarker gleichzeitig und kann vollautomatisch bis

Bild: Zeiss

Einsatz von Spatial-Biology-Analytik in der klinischen Forschung

zu 100 Proben in einem Durchlauf scannen, was den Forschungsdurchsatz erheblich steigert. Eine sorgfältig koordinierte Auswahl an Hard- und Software-Lösungen trägt zu der überlegenen Reproduzierbarkeit der Bilder und daraus gewonnenen Daten bei, was Langzeit- und standortübergreifende Studien ermöglicht. Zusätzlich wurde die Bildanalyselösung des KI-Entwicklers Mindpeak integriert. www.zeiss.com

KALIBRIER-SOFTWARE

PC-Assistent hilft, Messwerte zuverlässig zu erfassen und zu verarbeiten ten, sowohl für spezielle Messaufgaben als auch für Kalibrierungen. So gibt es z. B. einen Assistent zur Kalibrierung von Messfühlern: Die mehrstufige Sensorkalibrierung wird über Kalibrierprogramme mit Sollwertliste und Stabilitätskriterium selbst definiert. Durch die Sollwertvorgabe kann ein Kalibrator angesteuert werden. Das Besondere: Mit der Software können beliebig viele Messstellen gleichzeitig kalibriert werden, die Messwertaufzeichnung läuft automa-

Bild: Ahlborn

Der Messtechnik-Spezialist Ahlborn bietet Software zum Thema Kalibrierungen an.

Das Programm Win Control wurde speziell für die Messwerterfassung und -verarbeitung mit Alemo Messgeräten entwickelt.

Die Windows-Oberfläche und eine kontextsensitive Online-Hilfe garantieren eine schnelle Einarbeitung und komfortable Bedienung des Programms, heißt es vom Anbieter. Die Software ist flexibel anpassbar an jedes Projekt und bietet zahlreiche Assisten-

40 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

tisch ab. Bei erfülltem Stabilitätskriterium wird eine einstellbare Anzahl von Werten pro Kalibrierschritt gespeichert. Bei Bedarf (z. B. zur weiteren Verarbeitung) können die Werte als AMR-, CSV- oder Excel-Datei exportiert werden. Für einen klaren Überblick wird der Fortschritt in einem Übersichtsfenster angezeigt.

Ahlborn bietet auch einen Assistenten zur Kalibrierung von Klimakammern an: Damit lässt sich ein Prozess gemäß Richtlinie DAkkS-DKD-R 5-7 kalibrieren. Mit dem Assistenten stehen die Methoden A und B mit neun oder mehr Messpunkten zur Verfügung. Die Kalibrierung von Temperatur und Feuchte funktioniert vollautomatisch über beliebig viele Schritte mit Stabilitätskriterium. Unter Berücksichtigung von Luftdruck und Taupunkt wird die lokale Feuchte an den Temperaturmesspunkten berechnet.

Auch die Taupunktspiegel von MBW, Dew Master, Dew Trans und Michell werden unterstützt. Für die Sollwertvorgabe und Messwerterfassung können Anwender zudem Klimakammern direkt in die Kalibrierung mit einbinden. www.ahlborn.com

Produkte n Digitalisierung & Automation

KÜHLKETTENLÖSUNG

Cartken, ein Unternehmen im Bereich autonomer Robotik, und Stirling Ultracold, Spezialist für tragbare Ultra-Tieftemperatur (ULT)Lagerlösungen, haben eine Partnerschaft zur Entwicklung von Kühlketten-Intralogistik-Lösungen mit autonomen Robotern geschlossen. Gemeinsam bringen sie einen autonomen Roboter auf den Markt, der den Transport temperaturempfindlicher Proben, Reagenzien und anderer Materialien in den Bereichen Life Sciences, Gesundheitswesen, Forschung und Industrieumgebungen ermöglicht.

Diese Integration kombiniert den Cartken Hauler Roboter – mit autonomer Navigation für den Innen- und Außenbereich – mit dem tragbaren Ultra-Tieftemperatur-Gefrierschrank ULT25NEU von Stirling. Dadurch wird ein vollständig autonomer Transport kritischer Materialien ermöglicht, die bei Temperaturen von bis zu –86 °C gelagert werden müssen. Heute werden temperaturempfindliche Materialien meist manuell transportiert – Mitarbeiter müssen Proben zwischen Laboren, Lagerräumen und Produktionslinien bewegen.

Vorhandene Automatisierungslösungen beschränken sich oft auf ein einzelnes Gebäude oder eine Etage, was zu fragmentierter und ineffizienter Logistik über größere Firmengelände oder innerhalb von Gebäudekomplexen führt. Die Integration von Cartken und Stirling schließt diese Lücke durch eine durchgängige autonome Transportlösung über gesamte Standorte hinweg – inklusive nahtloser Integration mit Aufzügen „Diese Partnerschaft zeigt, wie Innovationen in Robotik und Kühltechnik gemeinsam reale Probleme in

Bild: Cartken GmbH

Transport unter Ultra-Tiefkühlung mit autonomen Robotern

der Intralogistik lösen können“, sagt Christian Bersch, Mitgründer und CEO von Cartken. „Sie eröffnet neue Möglichkeiten für Labore, Krankenhäuser und Industrieanlagen, die eine zuverlässige, autonome Kühlkettenlogistik zur Optimierung ihrer Prozesse benötigen.“ Die Kühlkettenlösung ist für den Temperaturbereich von –86 °C bis –20 °C (einstellbar in 1 °C-Schritten) geeignet. www.cartken.com

HOLEN SIE SICH DIE PREISWERTESTE 96-KANAL-PIPETTE IN IHR LABOR

MINI 96 Tragbare elektronische 96-Kanal-Pipette Befüllt 96- und 384-Well-Platten (ganz oder partiell) schneller und präziser als herkömmliche Handpipetten. Wegen ihrer geringen Größe lässt sie sich problemlos überall im Labor einsetzen und dies zum weltweit günstigsten Preis!

www.integra-biosciences.com

0.5–12.5 µl

5–125 µl

10–300 µl

50–1250 µl

Labortechnik n Marktübersicht LIMS

MARKTÜBERSICHT LIMS

Der Prozessor der Labordigitalisierung Weniger Büroarbeit, gar das papierlose Labor winkt jenen, die sich für ein Labor-Informations- und Management-System (LIMS) entscheiden.

Doch was zeichnet ein modernes LIMS aus? Welche Entwicklungen prägen den Markt? Und worauf sollten Anwender bei der Einführung achten?

1 Ein Labor-Informations- und Management-System (LIMS) stellt den zentralen Knotenpunkt dar, um Laborarbeit digitaler und effizienter zu gestalten.

42 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Ein modernes LIMS sollte möglichst die gesamte Prozesslandschaft im Labor digital abbilden und zudem die Anforderungen nach GxP (GLP, Good Laboratory Practice und GMP, Good Manufacturing Practice) erfüllen – ein wichtiger Punkt für die Akkreditierung von Laboren.

Selbstredend können Labore auch ohne LIMS funktionieren, doch gerade bei höherem Probenaufkommen und in großen (Auftrags)laboren ist die vollständige Digitalisierung aller Laborprozesse ein entscheidender Wettbewerbsfaktor, der auf der Prioritätenliste weit oben stehen sollte. Besonders wichtig stellt sich die nahtlose Integration des LIMS in bestehende IT-Landschaften dar.

Moderne Systeme bieten dazu offene Schnittstellen (z. B.

Bild: © TASLIMA - stock.adobe.com / KI-generiert

W

er im Labor arbeitet, arbeitet mit Daten. Und um die Flut an Daten zu händeln, ist früher oder später ein Labor-Informations- und Management-System (LIMS) unerlässlich – zumindest bei größeren Laboren mit hohem Probendurchsatz.

Ein zeitgemäßes LIMS ist dabei weit mehr als eine einfache Datenbank für Laborergebnisse. Es bildet das digitale Rückgrat des gesamten Laborbetriebs – von der Probenerfassung über die Analytik bis hin zur Berichterstellung und dem Qualitätsmanagement. Dementsprechend ist ein Aspekt besonders wichtig: Flexibilität. Nur so können auch zukünftige Anforderungen schnell und einfach in das System integriert werden.

Marktübersicht LIMS n Labortechnik

OPC UA, HL7) und standardisierte Datenformate (z. B. AnIML, XML, JSON), um mit anderen Systemen wie ERP oder Messgeräten zu kommunizieren. Diese Konnektivität ermöglicht es, weitere Laborgeräte und Prozesse zu integrieren und erlaubt eine einheitliche, rückverfolgbare Datenweitergabe. Dabei ist es entscheidend, dass bei aller Komplexität der abgebildeten Prozesse stets eine hohe Benutzerfreundlichkeit gewahrt bleibt. Die User sollen sich leicht in den Programmoberflächen zurechtfinden und möglichst selbstständig – nach entsprechender Schulung – Anpassungen vornehmen können.

Idealerweise können Anwender die Systeme, Arbeitsabläufe und Berichte auch ohne tiefgreifende IT-Kenntnisse konfigurieren.

Aktuelle Entwicklungen und zukünftige Trends Wie alle digitalen Produkte entwickeln sich auch LIMSysteme rasant weiter. So gibt es mittlerweile mehr und mehr webbasierte Anwendungen, bei denen die Software nicht mehr zentral auf dem Unternehmensrechner installiert ist (on premise), sondern dezentral über das Internet bereitgestellt wird. Nutzer können plattformunabhängig im Browser arbeiten – auch mobil und unabhängig vom Standort.

In diesem Zug gewinnen Cloud-basierte Architekturen und Software-as-a-Service-Modelle (SaaS) an Bedeutung. Sie bieten maximale Skalierbarkeit, reduzieren den IT-Wartungsaufwand und sorgen dafür, dass Anwender stets mit der aktuellen Version arbeiten. Aber auch eine On-Premise-Lösung kann von Vorteil sein, da diese oft mehr Kontrolle und Anpassbarkeit bringt.

Zu den technischen Fortschritten zählt zweifelsfrei auch die Integration von künstlicher Intelligenz (KI) in die Systeme. Hier zeichnen sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten ab: von der automatisierten Datenauswertung über eine vorausschauende Wartung bis zur sich „selbsterklärenden“ Bedienung. Letzteres setzt die laufende Entwicklung zunehmend nutzerfreundlicher Programme fort, die auf moderne Konzepte für UI (User Interface) und UX (User Experience) zielt. Intuitive Bedienung und rollenbasierte Oberflächen tragen dazu bei, dass ein neues LIMS von allen Laborangestellten möglichst rasch effizient genutzt werden kann.

Für die Zukunft ist von einer zunehmenden Vernetzung der Systeme auszugehen. Die Bedienbarkeit könnte sich durch den Einsatz von Sprachsteuerung enorm vereinfachen, sowohl bei Messinstrumenten als auch bei den LIMS-Endgeräten. Damit einhergehend könnten vermehrt Bild- und Videoinhalte als Dokumentationsformate in die LIMS-Abläufe integriert werden.

Erfolgsfaktoren und Hürden bei der LIMSEinführung Die Einführung eines LIMS stellt für viele Labore eine Herausforderung dar. Anwender sollten ein solches Projekt nicht nur als reines IT-Projekt betrachten. Vielmehr handelt es sich um einen abteilungsübergreifenden Prozess, der alle Ebenen des Labors betrifft – und jeden Mitarbeiter miteinbeziehen muss.

Eine gründliche Analyse der bestehenden Prozesse bildet die Basis zur erfolgreichen Implementierung eines LIMS. Idealerweise sollte ein interner Projektleiter benannt werden sowie eine Reihe von Key-Usern, die die

Einführung begleiten und als Vermittler die Wünsche und Sorgen aus der Belegschaft an das Entwicklungsteam des LIMS-Anbieters kommunizieren. Da ein solches Projekt Monate bis über ein Jahr dauern kann, sollte auch das Risiko berücksichtigt werden, dass Schlüsselpersonen während dieser Zeit ausscheiden könnten. Überhaupt ist ein realistischer Zeitplan wichtig, um keine zu hohen Erwartungen zu schüren. Nutzer sowie alle relevanten Stakeholder sollten dabei möglichst früh in den Prozess eingebunden werden. Denn was häufig unterschätzt wird, ist der Zeitaufwand für die beteiligten Mitarbeiter, die sich in das System einfinden müssen.

Daher empfehlen viele LIMS-Anbieter eine stufenweise Einführung, wobei nicht alle Änderungen auf einmal produktiv geschaltet werden. So können sich die Angestellten nach und nach mit dem System befassen, und im Laufe der Einführung noch Änderungen vornehmen, ehe die nächsten Bereiche umgestellt werden.

Der Einführungsprozess: Von der Bedarfsanalyse zum Go-live Die Implementierung eines LIMS folgt in der Regel einem strukturierten Prozess, dessen Dauer je nach Komplexität der Anforderungen etwa zwischen 6 und 18 Monaten variieren kann. Ein typischer Ablauf ist in folgende Phasen gegliedert: 1. Erstkontakt und Bedarfsanalyse: Laboranforderungen erfassen und Zielsetzungen gemeinsam in Workshops definieren.

2. Angebot und Lastenheft: Detaillierten Anforderungskatalog ausarbeiten und entsprechendes Angebot erstellen lassen.

3. Entwicklung und Installation des Prototyps: System auswählen und an spezifische Laborprozesse und Schnittstellen anpassen.

4. Schulung der Administratoren und Key-User: Schlüsselpersonen frühzeitig einbinden; FeedbackMeetings wöchentlich oder monatlich während des Projekts durchführen.

5. Datenmigration und Tests: Bestehende Daten übertragen und umfangreiche Testphasen durchführen.

6. Schulung aller Anwender und Go-live: Breite Schulung anbieten und System offiziell, mitunter schrittweise, in Betrieb nehmen.

7. Support und kontinuierliche Optimierung: System weiter anpassen und fortlaufende Unterstützung durch LIMS-Anbieter erhalten.

Fazit: „LIMS“ heißt auch...

Entscheidend für den Erfolg ist letztlich die richtige Balance aus Standardfunktionalität und individueller Anpassung. Ein LIMS muss einerseits die im Labor etablierten Prozesse abbilden, andererseits flexibel genug sein, um auf zukünftige Anforderungen einzugehen. Und bei aller Digitalisierung muss immer der Mensch im Vordergrund stehen. Wer den Angestellten „von oben herab“ ein LIMS aufzwingt, ohne deren Wünsche und Sorgen zu berücksichtigen, tut am Ende niemandem einen Gefallen. Deshalb gilt für die Einführung eines LIMS: Lieber immer miteinander starten. Einen Einblick in die Vielzahl von LIMS-Anbietern und deren Software gibt die folgende tabellarische Übersicht. Sie beruht auf Selbstauskünften der teilnehmenden Firmen und erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. (clu)

LP TIPP Auf www.laborpraxis.de finden Sie eine deutlich ausführlichere Version der Marktübersicht-Tabelle, u. a. mit Infos zu Anwendungsbereichen und Branchenschwerpunkten, Optionen zur Gerätesteuerung und QM-Modulen der LIMSysteme.

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

43

Labortechnik n Marktübersicht LIMS

Kontakt

LIMS-Modell

Einführung [Jahr]

Verbreitung des LIMS: Installationen [Anz. d. User]

Unterstützte Betriebssysteme

Schnittstellen zur Geräteanbindung

AAC Infotray AG Dr. Johannes Stadler E-Mail: info@infotray.com Tel.: +41 52260 3131

Limsophy LIMS

1999

>200

MS Windows, Terminalserver, Citrix, Kunden Webportal

integrierte Schnittstellenfunktionalität, Anpassung der Schnittstellen auf Parametrierungsebene möglich

Advanced Technical Software Ing. Alexander Semmler E-Mail: semmler@lims.wien Tel.: +43 6769671363

uniLIME – laboratory integration multiuser environment

2005

>300 User

MS Windows

alle gängigen Schnittstellen

CAQ AG Factory Systems E-Mail: Info@CAQ.de Tel.: +49 6764 90200-0

CAQ.Net

1993

>1.200 Kunden mit >200.000 Installationen

MS Windows + browserbasierte Web-Applikationen

OpenAPI, ERP, PPS, MES, CRM, PLM, MDE, BDE, CDE, QDX, MS Office, qxhub, SAP, SupplyOn, Arburg ALS, Messgeräte, Maschinen, Analysegeräte

dialog EDV Systementwicklung GmbH Björn Rudolph Tel.: +49 511 985 940-66

diaLIMS

1992

>1.000 Anwender; >100 Installationen

plattformunabhängig

Schnittstellen zu allen Geräten mit Exportmöglichkeiten sind durch Key-User frei konfigurierbar. Auch Standardschnittstellen für XRechnung, DATEV, SHAPTH und andere Behörden sind verfügbar.

Gus Lab GmbH E-Mail: sales@gus-lab.com

LABS/Q

1986

>250

MS Windows

vorhanden

HM-Software Harald Meyer E-Mail: sales@hm-software.de Tel.: +49 5085 9894-60,

HM-LIMS

1990

120

Server: MS Windows, Arbeitsplätze: MS Windows, Linux, Mac, Browser

Alle Geräte, die eine Schnittstelle haben, werden eingebunden.

Integris LIMS GmbH Dagmar Malcher E-Mail: vertrieb@ilims.de Tel.: +49 351 484542-160

iLIMS

2014

>1.800 User

Windows, Linux, Mac

– dateibasierte, uni- und bidirektionale Geräteanbindung-zentrale Geräteverwaltung per Web-Oberfläche – unterstützt gängige Dateiformate (XLSX, CSV, ASCII, XML) und Kommunikationsstandards/ -protokolle (REST, LADS, OPC/UA, Sila2)

LDB Labordatenbank GmbH Konrad M. Wagner E-Mail: konrad@labordatenbank.de Tel.: +49 30 21 22 95 30 Tel.: +49 151 22 33 98 44

Labordatenbank 2009

>4.000

MS Windows, maxOS, Android, iOS

Umfangreiche REST-API. SHAPT-ready.

Geräte aller gängigen Hersteller wie Agilent, Biomerieux, Chromeleon, Thermo Fischer.

Anbindung aller gängigen ERP wie AS400, MS Dynamcis Navison, Pro Alfa, SAP, SBO Dateiformate: CSV, JSON, XML, LDT Anbindung mittels SFTP, HTTP POST/GET, REST

Labvantage Solutions Europe Limited E-Mail: infoDE@labvantage.com / lvsinfo@labvantage.com Tel.: +49 6201 7100 661

LabVantage v8.9

ca. 1.500 Installationen, >300.000 Endnutzer

vollständig webbasiert: Endnutzer greifen über herkömmliche Internetbrowser (Chrome, Safari, Edge) auf die Applikation zu.

eigenständiges Modul zur Geräteanbindung.

Es gibt eine offene Programmierschnittstelle (API) für jegliche bi-direktionale Anbindung an Geräte oder andere Systeme wie SAP.

Maqsima GmbH Stefanie Kirchner E-Mail: info@maqsima.de

MAQSIMA >300 Kunden, 1999 2.500 AnLAB+ | Das LIMS (erste Generation) wender

Alle im Support Windows Betriebssysteme

zu allen gängigen ERP-, DMS-, CRM-Systemen und Geräten

Medeora GmbH Tel.: +49 221 170 67 114 Dr. Norbert Schmeißer

BioArchive

2004

>100

Jedes Betriebssystem mit einem Browser

Per Standard: CSV, Excel, XML plus vielfältige Schnittstellen zur Geräteanbindung über Transformations-Modul eines externen Anbieters.

Metalogie GmbH E-Mail: sales@metalogie.de

lims3

2010

50 Lizenzen, ca 800 bis 1.000 User

Windows 10, 11

individuell

Pragmatis GmbH E-Mail: sales@pragmatis.de

Pragmatis NoLIMS

(2000) 2023

ca. 70 betreute Kunden

MS-Windows und Linux

mittels Devman und anderen Tools und Technologien

t&p Triestram & Partner GmbH Dr. Nicole Plohnke E-Mail: sales@t-p.com Tel.: +49 234 94375-0

lisa.lims

1986

>140 Installationen, >10.000 User

Server: MS Windows, Linux; Clients: MS Windows

Laborgeräte über no-code Plattform lisa.connect 2.0, übergeordnete Systeme, Behörden, komplette Integration in die vorhandene IT-Umgebung

up to data GmbH E-Mail: sales@uptodata.com

up2LIMS

2017

ca. 50 Installationen / 200 User

MS Windows 2022 Server, MS Windows 11, MS Windows 10

Die Anbindung zu Geräten ist uni- oder bidirektional möglich, Standardschnittstelle zu Thermo Fisher Scientific Chromeleon Chromatographiedatensystem-Software (CDS-Software)

44 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

1981

Marktübersicht LIMS n Labortechnik

Zugrunde liegendes Datenbanksystem

Lizenzmodelle

Besonderheiten [Selbstauskunft der Unternehmen]

Oracle >19c, Linux, MSSQL >2019, Azure SQL

Concurrent sessions, SaaS

hochfunktionale Software und trotzdem intuitiv zu bedienen.

SQL Server

Lebenszeitlizenz, on premise

intuitiver Berichtgenerator, hohe Konfigurierbarkeit und Anpassbarkeit, Flexibilität und schnelle Umsetzung der Programmänderungen, niedrige Wartungs- und Anpassungskosten

SQL Server

Sowohl SaaS als auch Kauf

modularer Aufbau für den kostengünstigen und einfachen Einstieg ins elektronische Labormanagemen; Schnittstellenmodul zur Anbindung aller Laborgeräte & Einbindung in alle IT-Systeme; validierte Normenkonformität ermöglicht zukunftssicheres Arbeiten.

Azure SQL, SQL Server, IBM DB2 und Oracle

on premise oder SaaS, Concurrent- oder NamedUser, Miete oder Kauf

Mit diaLIMS können geschulte Key-User das System eigenständig und vollumfänglich konfigurieren – flexibel, effizient und ohne teure Individualprogrammierung. So bleiben Anpassungen im Haus und schnell einsatzbereit.

Oracle, MS SQL

Miete und Kauf

hochflexibel

MS-SQL

SaaS-Lizenzen, Kauf + Update- und Upgradeservice

Open-Source; lässt sich einfach auf die Anforderungen der Kunden anpassen. Anpassungen sind auch durch den Kunden möglich; integriertes FDA-fähiges Dokumentenmanagementsystem; Addons für Termie, Vorgänge, Material- und Zeiterfassung u.s.w.

Datenbankunabhängig (MS SQL, Oracle, Postgres)

Kauf- und Leasinglizenzen – nutzerbasiert (Concurrent / Info-User)

Konfigurierbare, kundenorientierte Laborlösung zur vollständigen Abbildung aller internen & externen Laborprozesse am Desktop oder mobil. Vollständige Integration von ERP und QM ohne Medienbrüche.

MySQL

Named User

SaaS LIMS mit QM, leistungsstarker REST-API und KI-Integration

3-Ebenen-Architektur: herkömmlicher Webbrowser als Zugang für den Endnutzer; zentraler Applikationsserver als Hauptverarbeitungskomponente der LabVantageInstanz; Datenbankserver als Datenrepository.

On-premises mit Kauflizenzen (Hardware beim Kunden/ in Kundencloud), SaaS mit gemieteten Jahreslizenzen (virtuelle Hardware in AWS cloud).

100% browser-basierte Plattform, die als Cloud- oder SaaS-Lösung bereitgestellt werden kann. Die Plattform ist für Labore jeder Größe geeignet, auch mit hohem Durchsatz und komplexen Geschäftsanforderungen - u.a. ermöglicht sie die Modellierung von Arbeitsabläufen oder auch die Integration von Geräten. Die Plattform umfasst LIMS, ELN, LES, SDMS, LIS für das Gesundheitswesen sowie erweiterte, übergreifende Analyse-Funktionen.

Microsoft SQL-Server, Oracle

sowohl Miete als auch Kauf; concurrent User modell

Standardsoftware bildet den gesamten Wertschöpfungsprozess im Labor ab. Die Software verfügt über standardisierte Schnittstellen und erfüllt alle regulatorischen (z.B. FDA 21 Part11) Anforderungen. Darüber hinaus ist eine individuelle Adaption an die Anforderungen des jeweiligen Labors möglich.

MySQL bzw. PostGres SQL, kompatibel zu weiteren Datenbanken

Miete von Lizenzen nach dem Concurrent-UserModell; Updates und Support inklusive

Flexibel einsetzbare Software für Labore und Forschung mit rollenbasiertem Zugriff, AuditTrail und ELN-Funktionalität. Unterstützt effiziente Probenverwaltung, mobiles Arbeiten und den Export in gängige Formate wie CSV, PDF und Excel.

MS SQL

Kauflizenzen, SaaS

modular erweiterbar

Oracle (manche Komponenten auch unter SQL-Server lauffähig).

Kauflizenz und Miete

Flexible Produktfamilie basierend auf dem „Not only LIMS“-Konzept – dem Gegenmodell zum Monolithen. Es setzt auf Partitionierung und Modularität: Komponenten werden bedarfsgerecht und pragmatisch ins bestehende IT-Portfolio integriert.

Oracle

Miete, Kauflizenz, Zeitlizenz

Konfigurierbare, End-User orientierte Lösung für vollständige Abdeckung aller internen und externen Laborprozesse, am Desktop und mobil. Mehr als 30 Jahre Praxisnähe und kontinuierliche Weiterentwicklung.

Microsoft SQL Server 2019, Microsoft SQL Server 2022, Oracle 19c, Citrix Virtual Apps and Desktops 7

Concurrent User

skalierbar auf Kundenanforderungen; komplette Prozessabdeckung; konform mit gesetzlichen und regulatorischen Richtlinien; schnelle Implementierung; persönlicher Support; Elektronisches Lab Notebook (ELN) Lab Execution System (LES)

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

45

TISCHSCHNEIDMÜHLE

Die drei großen Baustellen der Probenzerkleinerung – beseitigt In modernen Laboren ist die Probenvorbereitung das entscheidende Bindeglied zwischen Probeneingang und Analyse. In Zeiten hoher Auftragsvolumina sind das Handling und die Reinigung von Labormühlen der Gradmesser für effiziente Prozesse. Mit der Tischschneidmühle SM 50 hat Retsch hier eine vollkommen neue Ausgangslage geschaffen.

VERFASST VON

Dr. Lena Weigold Produktmanagerin Retsch GmbH

G

anz gleich, ob es sich um die Untersuchung von Lebensmitteln, Kunststoffen, Futtermitteln oder Umweltproben handelt: Das Ziel ist stets, eine homogene, repräsentative Probe zu erhalten, die exakt analysiert werden kann. Allerdings ist gerade dieser Schritt oft mit erheblichen Herausforderungen verbunden, in Form von Reinigungs- und Umrüstprozessen, die wertvolle Arbeitszeit kosten. Das bisherige Angebot an Schneidmühlen und Zerkleinerungsgeräten stößt bei wechselnden Probenmaterialien und kleinen Probengrößen schnell an Grenzen. Typische Probleme sind etwa ein hoher Materialverlust durch Rückstände im Gerät, aufwändige und zeitintensive Reinigungsprozesse, die Gefahr von Kreuzkontaminationen und ein hoher Wartungsaufwand. Besonders kritisch ist dies, wenn verschiedene Proben in kurzen Abständen direkt hintereinander verarbeitet werden müssen. Oder wenn eine größtmögliche Probenrückgewinnung – relevant bei sehr teuren oder seltenen Proben – geboten ist. In diesen Fällen müssen Labore bei der Probenvorbereitung zahlreiche Kompromisse eingehen. Geringe Probenmengen oder kleine Probenstücke werden hier teilweise sogar manuell zerkleinert.

Ein anschauliches Beispiel: In der Schadstoffanalyse sollen einzelne, kleine Kunststoffspielzeuge zerkleinert werden. Klassische, große Mühlen nehmen solche Proben zwar auf, doch bleibt ein beträchtlicher Anteil des Materials in Ecken, Toträumen und auf Oberflächen zurück. In kleinere Geräte passt das Spielzeug nicht in den Mahlraum oder sie bieten nicht die nötige Leistung, um

46 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

dieses zu zerkleinern. Ein ähnliches Problem bietet sich bei voluminösen, leichten Proben wie Federn, Heu oder Kräutern. Das Handling ist schwierig und das Zerkleinerungsergebnis oder die Rückgewinnung oft nicht zufriedenstellend: Zeitverluste durch Vorzerkleinerung, unsaubere Ergebnisse und mitunter stundenlange Reinigungsarbeiten, um die Maschine für den nächsten Einsatz vorzubereiten.

Probenrückgewinnung, Reinigung, Kontamination: Die drei großen Baustellen Die genannten Herausforderungen bei der Zerkleinerung von Proben lassen sich auf drei Kernthemen herunterbrechen: Probenrückgewinnung: Je kleiner die Probenmenge, desto gravierender wirken sich Verluste durch Rückstände aus. Besonders bei hochpreisigen, seltenen oder schwer zu gewinnenden Materialien, bei denen mitunter nur eine singuläre Probe einmalig zur Verfügung steht, ist ein nahezu vollständiges Ausbringen des Mahlguts entscheidend.

Reinigung: Labormitarbeitende kennen es – wer schon einmal eine herkömmliche Mühle gereinigt hat, weiß, wie aufwändig das Entfernen von Rückständen aus Ecken und Zwischenräumen ist. Hinzu kommt: Viele Komponenten sind fest verbaut und lassen sich nur mit Werkzeug demontieren, um sie gründlich unter Wasser zu reinigen. Dabei stellt genau dieser Vorgang die geeignete Reinigungsme-

Probenvorbereitung n Labortechnik

2 Die effiziente Zerkleinerung beispielsweise von Kunststoffspielzeug zum Zweck der Schadstoffanalyse kann mit herkömmlichen Mühlen herausfordern.

Bild: ©OliverBellendir

Bild: Retsch

1 Die neue Tischschneidmühle SM 50 von Retsch bietet vereinfachte Reinigung, effektiven Kontaminationsschutz und maximale Probenrückgewinnung und adressiert damit direkt die drei Kernthemen der Probenzerkleinerung.

thode dar, die für Kontaminationsfreiheit erforderlich ist.

Kontamination: Werden verschiedene Proben hintereinander verarbeitet, ist das Risiko von Kreuzkontamination hoch. Selbst kleinste Materialreste können Analyseergebnisse verfälschen und teure Fehlversuche verursachen. Auch besteht eine Kontaminationsgefahr durch Abrieb, da beim Zerkleinern von Proben Material von Mahlwerkzeugen oder Mahlkammer abgetragen und dem Probengut ungewollt hinzugefügt werden kann.

Neue Maßstäbe für Prozesseffizienz und Sauberkeit Mit der SM 50 von Retsch hält eine Schneidmühle Einzug in Labore und wissenschaftliche Institutionen, die genau diese Schwachpunkte gezielt adressiert. Ihr tech-

nisches und anwendungsorientiertes Konzept setzt neue Maßstäbe in Sachen Probenvorbereitung – sowohl in puncto Effizienz als auch bei der Vermeidung von Kontaminationen. Das Herzstück der SM 50 ist das weltweit erste Total-Access-Konzept. Dahinter verbergen sich Detaillösungen, die den gesamten Mahlprozess transparenter, effizienter und kontrollierbarer machen: Easyinspect-Trichter: Über eine großformatige Klappe lässt sich der gesamte Mahlbereich – vom Einfülltrichter bis zum Zyklonanschluss – mit einem einfachen Handgriff öffnen. Der Anwender kann das Innenleben inspizieren, reinigen und Rückstände zuverlässig entfernen.

Push-fit-Mahlkammer: Die Mahlkammer, sowie Rotor, Sieb und Zyklon sind erstmals allesamt werkzeuglos entnehmbar. Diese Modularität ist weltweit einzigartig. Die Komponenten können damit außerhalb des Geräts unter Wasser oder mit Reinigungsmittel gesäubert werden – schnell, gründlich und absolut hygienisch.

Das durchdachte Anwendungsprinzip der SM 50 ermöglicht es, schnell zwischen verschiedenen Proben umzurüsten. Wo früher aufwändige Demontagen und mühseliges Auskratzen nötig waren, genügt nun ein Handgriff, um die Mahlkammer auszutauschen oder zu reinigen. Das ist vor allem dann ein veritabler Vorteil,

Mikro-Schlauchverbinder für die Analytik und Labortechnik

LP TIPP Mehr Informationen zum Thema online auf www.laborpraxis.de, Stichwort Probenvorbereitung Besuchen Sie Retsch auf einer unserer LAB SUPPLY Regionalmessen, z.B. am 10. September 2025 in Chemnitz.

Infos und kostenfreie Anmeldung über www. lab-supply.info

www.rct-online.de

Mikro-Schlauchverbinder und Verschraubungen • Viele Ausführungen und Verbindungsmöglichkeiten Luer-Lock-Adapter, Schlauchtüllen, Schlauchverschraubungen, Tri-Clamp-Verbinder, Kapillar-Verbinder, Steckverbinder • Gefertigt aus hochwertigen Werkstoffen Fluorkunststoffe, Edelstähle, Polyolefine, Polyamide u.v.m.

• Chemikalienresistent, temperaturbeständig und sterilisierbar Mit Zulassungen nach FDA und USP Class VI

Reichelt Chemietechnik GmbH + Co. Englerstraße 18 D-69126 Heidelberg Tel. 0 62 21 31 25-0 Fax 0 62 21 31 25-10 rct@rct-online.de

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

47

Labortechnik n Probenvorbereitung

Bild: Retsch

3 Dank des TotalAccess-Konzeptes und des entnehmbaren Mahlraumeinsatzes ist die Prozesszeit bei der SM 50 deutlich verkürzt.

wenn nacheinander empfindliche oder sehr unterschiedliche Proben verarbeitet werden müssen.

Selbst leicht klebrige, fettige und geringe Probenmengen wie Futtermittel, Kräuter oder Textilien können dank der luftstromoptimierten Bauweise nahezu des gesamten Mahlraums ohne Rückstände zerkleinert und ausgetragen werden. Der ebenfalls entnehmbare, und erstmals voll in das Maschinengehäuse integrierte Zyklon sorgt für einen effizienten Materialtransport in den Auffangbehälter und verhindert die Staubfreisetzung – nicht zuletzt ein Pluspunkt für die Arbeitssicherheit des Laborpersonals.

Maximale Probenrückgewinnung – auch bei kleinen Mengen Gerade bei kleinen Probengrößen macht sich das neue Design bezahlt. Verkürzte Wege und minimierte Abla-

LP INFO

Das Funktionsprinzip Die Schneidmühle SM 50 zerkleinert durch Schneiden und Scheren. Die Proben werden chargenweise durch den Easyinspect-Trichter zugeführt und mithilfe des Schiebers in die Mahlkammer transportiert. In der Mahlkammer wird die Probe zwischen Rotor und doppelt wirkenden Schneidleisten zerkleinert. Der 3-ScheibenRotor ist mit spiralförmig angeordneten, umkehrbaren Hartmetallplatten ausgestattet, die nacheinander schneiden, während der Parallelschnitt-Rotor eine Zerkleinerung mit einem kraftvollen Schnitt bewirkt.

Die Zyklontechnologie unterstützt den Transport des Materials vom Trichter bis zum Auffangbehälter, wobei spezifische Luftöffnungen die Strömungsmechanik optimieren. Durch einen variablen Drehzahlbereich von 500 bis 4.000 U/min lässt sich die SM 50 an die jeweilige Zerkleinerungsaufgabe anpassen.

48 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

gerungsflächen führen dazu, dass bis zu 100 Prozent des Ausgangsmaterials wiedergewonnen werden. Bei bisherigen Lösungen verbleiben nicht selten rund 10 bis 20 Prozent der Probe im Gerät. Für Anwender bedeutet das: keine teuren Materialverluste mehr und höchste Präzision bei der Analytik.

Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit: Ein Gerät, viele Probenarten Ob Kunststoffspielzeug, Kräuter, Holz, Textilien, Futtermittel oder sogar voluminöse Federn – die SM 50 verarbeitet dank umfangreichem Zubehör unterschiedlichste Materialien gleichermaßen effizient. Das kompakte Design bietet Laboren zudem eine platzsparende und gleichzeitig äußerst leistungsstarke Tischschneidmühle.

Mit einem kraftvollen 1,5-kW-Motor und Drehzahlen bis zu 4.000 U/min zerkleinert sie selbst größere, zähe Probenstücke, ohne zu blockieren. Die Siebgrößen von 0,25 bis 10 mm und verschiedene Mahlkammer-Materialien (z. B. eine schwermetallfreie Ausführung sowie eine Edelstahlvariante für abriebfeste Zerkleinerung) erlauben eine optimale Anpassung an die jeweilige Probe.

Ein Beispiel aus der Praxis: Bei der Vermahlung von getrockneten Kräutern auf unter 200 μm Partikelgröße kann der Anwender nach nur fünf Minuten eine nahezu vollständige Probenrückgewinnung verzeichnen – ohne nennenswerte Verluste und mit minimalem Zeitaufwand für die anschließende Reinigung.

Wartung, Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz Die SM 50 reduziert nicht nur den Material- und Zeitaufwand, sondern punktet auch beim Thema Nachhaltigkeit: Verschleißteile lassen sich einfach austauschen, was die Lebensdauer des Geräts verlängert und die Betriebskosten senkt. Dank des modularen Aufbaus bleibt die Investition für Labore so auch langfristig rentabel. (ott)

LP 5/6 n Labortechnik

LITHIUM-IONEN AKKUS SICHER LAGERN

KÜHLUNG MÖGLICHST EFFIZIENT UND UMWELTFREUNDLICH GESTALTEN

Sicherheitsschränke

Eintauchkühler mit integriertem Schaltkreis

Da Lithium-Akkus bei falschem Handling oder technischen Defekten ein Brandrisiko bergen, ist und bleibt das sichere Lagern und Laden ein hochaktuelles Thema. Asecos hat dafür die Modelle Pro und Ultra der dritten Generation der Ion-Line Sicherheitsschränke entwickelt. Zu den neuen Ausstattungsdetails zählen isolierte Fachböden, die eine Brandausbreitung (Propagation) zwischen den Lagerebenen verhindern, sowie eine überarbeitete Türkonstruktion mit 3-PunktVerriegelung, die bei einem Brand im Schrankinnenraum zusätzliche Widerstandsfähigkeit bietet. Daneben besitzen die Schränke Funktionen zur Branddetektion und Alarmweiterleitung.

Die Julabo-Eintauchkühler der IC-Serie sind laut Hersteller ausgelegt für effiziente und zuverlässige Kühlung von Flüssigkeiten in einfachen, offenen Anwendungen und industriellen Prozessen Bi wie Destillationen. Sie ld :J ul verwenden natürliche ab o Kältemittel und bieten eine starke Kühlleistung, ohne dass das Temperiermedium aktiv zirkuliert werden muss. Sie versprechen somit eine nachhaltige und leistungsstarke Kühlung. Die Modelle IC40, IC50 und IC50E sind war-

www.asecos.com

tungsfreundlich, mit einem leicht entfernbaren Lüftungsgitter und magnetischem Sondenhalter. Der IC50E besitzt zusätzlich eine AutostartFunktion, ein intuitives Menü und ein ergonomisches OLED-Touchdisplay.

Warnhinweise und klare Volltextmeldungen erleichtern die Bedienung und sorgen für Sicherheit. Der Hersteller verspricht Robustheit und sofortige Einsetzbarkeit, wodurch diese Eintauchkühler eine einfache Lösung auch für spontane Kühlanforderungen bieten. www.julabo.com

GLASFASERVERSTÄRKTE KUNSTSTOFFE

Robust, leicht und beständig für Anwendungen in der chemischen Industrie

Bild: Reichelt Chemietechnik

Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) sind moderne Verbundmaterialien, die aus einer Kombination von Kunststoffmatrix und Glasfasern bestehen. Diese Materialien zeichnen sich durch ihre hohe mechanische Festigkeit, ihr geringes Gewicht und ihre hohe Beständigkeit gegenüber Korrosion aus. Diese Eigenschaften machen sie besonders attraktiv für Industrien, wo herkömmliche Materialien wie Metalle oder unverstärkte Kunststoffe oft an ihre Grenzen stoßen.

GFK gehören zu Verbundwerkstoffen mit einer Matrix aus Epoxid- oder Polyesterharzen oder thermoplastischen Kunststoffen, die Glasfasern beinhalten. Diese Matrix formt und schützt die Fasern, die wiederum die Belastbarkeit, Thermostabilität und Witterungsfestigkeit des Materials steigern. Die

technischen Eigenschaften wie Elastizität und Festigkeit können durch die Menge und Zusammensetzung angepasst werden. Glasfasern, erhältlich als Endlosfasern, werden vor der Verarbeitung separiert. Sie können entweder ungeordnet eingebettet oder gezielt ausgerichtet werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Textile Halbzeuge ermöglichen die Herstellung großer Bauteile mit speziellen Eigenschaften. Dabei erfordert das Einbetten in thermoplastische Matrizen das Aufschmelzen und bei Duroplasten die Polymerisation.

Bei mechanischer Belastung eines Verbundwerkstoffs übernehmen die eingebetteten Fasern die Hauptlast, da sie eine höhere Festigkeit als die umgebende Matrix besitzen. Dies reduziert die Versagenswahrscheinlichkeit des Materials. Für einen

effektiven Lasttransfer ist es essenziell, dass die Fasern fest mit der Matrix verbunden sind. Da anorganische Glasfasern lipophobe und Kunststoffmatrizen lipophile Eigenschaften haben, wird dieser feste Verbund durch Haftvermittler wie Organosilane gewährleistet. Diese Verbindungen bauen eine chemische oder physikalische Brücke zwischen den Komponenten, die sowohl mit der Matrix als auch mit den Fasern interagieren, und somit trotz der unterschiedlichen Polarität der Komponenten eine stabile Verbindung schaffen.

GFK bieten gegenüber unverstärkten Kunststoffen wie Polypropylen oder Polyester daher überlegene mechanische Eigenschaften, Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Belastungen, Abrieb, Korrosion und extreme Temperaturen. Diese Kombination von leichter Kunststoffmatrix und robusten Glasfasern verbindet geringes Gewicht und chemische Beständigkeit. GFK sind somit ideal für verschiedenste Anwendungsbereiche: Von den Flugzeug-, Fahrzeug- und Schiffsbau über Windkraftanlagen und Sportgeräte.

Reichelt Chemietechnik GmbH & Co. produziert u. a. Rohre, Stäbe und Profile aus GFK, die wegen ihrer hohen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit besonders in der chemischen Industrie geschätzt werden.

Ihre Leichtigkeit erleichtert den Transport und die Installation im Vergleich zu Metallen. Zudem stellt Reichelt Befestigungselemente und elektrische Isolatoren aus glasfaserverstärktem Polyamid oder Epoxidharz her, die formstabil, schlagzäh und thermisch isolierend sind, ideal für mechanisch anspruchsvolle Anwendungen. www.rct-online.de

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

49

Labortechnik n Produkte

LÜCKENLOSE ÜBERWACHUNG

Temperatur-Datenlogger während des Transports

Bild: Carl Roth

Datenlogger sind entscheidend zur Überwachung von Umgebungsbedingungen in der Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie beim Transport temperatursensibler Güter, um Qualität und Sicherheit zu gewährleisten. Der EBI 20-T1 von Ebro ermöglicht mithilfe eines NTC-Sensors präzise Temperaturmessungen von –30 °C bis 70 °C. Seine Genauigkeit beträgt ±0,5 °C (zwischen –20 °C und 40 °C) und ±0,8 °C außerhalb dieses Bereichs. Konzipiert gemäß den Standards DIN EN 12830 und HACCP, ist er ideal für die Überwachung von Transport-, Lager- und Prozessbedingungen, besonders in der Pharma- und Lebensmittelindustrie. Auch für Temperatur-Mapping, die Kontrolle von Inkubatoren sowie Kühl- und Gefrierschrän-

ken und die Überwachung temperatursensibler Produkte soll sich das Produkt eignen.

Der Messtakt ist variabel zwischen 1 Minute und 24 Stunden einstellbar, und es können bis zu 40.000 Messwerte gespeichert werden. Ein LCD-Display zeigt zudem aktuelle und Min/Max-Werte an, während ein Alarmmanagement Temperaturgrenzen festlegt, bei deren Überschreitung eine LED warnt. Die kostenlose, Windows-kompatible Software ermöglicht einfache Programmierung und Datenauswertung, wobei Daten im Excel- oder PDF-Format exportierbar sind und auch eine FDA 21 CFR Part 11-Funktionalität ist optional verfügbar. Für den Datentransfer sind Interface und USB-Kabel nötig. www.carlroth.com

DIGITALISIERUNG IM LABOR

Temperaturüberwachung per App

Bild: LAUDA

Lauda Dr. R. Wobser Gmbh & Co. KG präsentiert die neueste Erweiterung ihres digitalen Portfolios: die Command Professional App. Die weiterentwickelte App soll die umfas-

sende Fernsteuerung und Überwachung von Temperiergeräten über mobile Geräte erlauben und damit die Benutzerfreundlichkeit und Effizienz in Laboren und Produktionsstätten verbessern. Das Herzstück der App ist laut Entwickler ihre vielseitige Funktionalität, die über die bloße Temperaturüberwachung hinausgeht. Anwender können Temperaturprogramme auf einer benutzerfreundlichen Oberfläche erstellen, speichern und analysieren. Die integrierte Datensicherheit durch verschlüsselte Übertragungen und Zwei-Faktor-Authentifizierung erfüllt zudem die strengen Anforderungen moderner IT-Sicherheitsstandards. Die App ist im flexiblen Abomodell erhältlich, was sich ideal für Projekte mit festgelegtem Zeit-

rahmen eignet und geringe Anfangsinvestitionen erfordert. Laut Hersteller soll die App kontinuierlich weiterentwickelt werden, um sicherzustellen, dass sie mit den Anforderungen ihrer Nutzer wächst und neue Geräteserien integriert werden. Lauda hofft, mit der App als Wegbereiter für die Digitalisierung und Effizienzsteigerung in Laboren weltweit fungieren zu können. www.lauda.de

FLEXIBILITÄT UND SICHERHEIT IN EINEM KOMPAKTEN SYSTEM

Restgasanalysen sind in der Halbleiterfertigung, Vakuumtechnik und Materialforschung entscheidend für Prozessoptimierung und Qualitätskontrolle. Die Restgasanalyse (RGA), Hicube Neo RGA, von Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions kombiniert eine Hicube Neo Vakuumpumpe und ein Prismapro Massenspektrometer in einem kompakten System. Die integrierte Turbomolekularpumpe erzeugt das notwendige Vakuum, wodurch das Prismapro Massenbereiche von Gasmolekülen analysieren und Daten für Überwachung und Steuerung liefern kann. Dieses System arbeitet von Atmosphärendruck bis Hochvakuum und findet Anwendung in Beschichtungen und analytischen Aufgaben. Sicherheitsfeatures wie ein

50 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Vakuummessgerät überwachen den Totaldruck und schalten das Massenspektrometer-Filament bei Drucküberschreitung ab.

Das System unterstützt externe Sensoren mit digitalen und analogen Ein- und Ausgängen für erweiterte Analysen. Ein TouchDisplay ermöglicht Datenzugriff, während die PV Massspec Software die Analyse vereinfachen soll. Dank Plug&Pump-Design ist das System mobil einsetzbar und ein integriertes Heizgerät soll Verunreinigungen reduzieren, indem es adsorbierte Gase entfernt. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung an unterschiedliche Arbeitsplätze und Anwendungen, wodurch Effizienz und Präzision weiter gesteigert werden können. www.pfeiffer-vacuum.com

Bild: Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions

Restgasanalysen von Atmosphärendruck bis Hochvakuum

Produkte n Labortechnik

CLARA™ 6 WELL 50 ML ZELLKULTURPLATTE

GASWASCHFLASCHEN: EINFACH UND EFFIZIENT

Verbesserte Gaswäsche

Die Bola Gaswaschflaschen Vitrum versprechen maximale Effizienz, hohe chemische Beständigkeit und einfache Handhabung in der Gaswäsche. Ein PTFE-Grundkörper, kombiniert mit einer Borosilikatglasflasche und einem FEP-Gaseinleitungsrohr, sorgt für eine gleichmäßige Gasmischung und der Gasanschluss ermöglicht den Einsatz von PTFE-Schläuchen. Daneben sollen neue ÜberwurfSchraubkappen es ermöglichen, dass Schläuche beim Wechsel nicht demontiert werden müssen. Diese Gaswaschflaschen versprechen somit Zuverlässigkeit und Langlebigkeit für Labor- und Industrieanwendungen.

hat eine neue 6-Well-Platte für prokaryotische und eukaryotische Zellkulturen im Sortiment.

SCHNELL UND PRÄZISE

Die Auslieferung erfolgt steril, einzeln verpackt, mit Deckel.

Ein weiterer Vorteil ist die Komptabilität mit Standardinkubatoren, Robotik-Systemen sowie mit Heiß- und Klebesiegeln.

Bild: Bola

www.bola.de

Das 50 ml Well-Volumen eignet sich ideal für 30 ml Suspensionszellkulturen.

Der konische Boden sorgt für eine maximale Flüssigkeitsrückgewinnung. Das runde Wellendesign verhindert eine Scherspannung und Zellschäden während der Inkubation, insofern ideal für CHO- und Hybridome-Zelllinien.

Die Platte eignet sich darüber hinaus auch perfekt für die Vergrößerung von 96-Well-Platten auf größere Volumina. Sie ist alphanumerisch kodiert; ein Barcode sichert die Probenverfolgung und generelle Rückverfolgbarkeit.

Liquid Handling mit 4-Kanal Werkzeugen

www.eppendorf.com

ALZHEIMER NIMMT

JEDEN TAG EIN STÜCK ERINNERUNG. Helfen Sie diese Krankheit zu besiegen: alzheimer-forschung.de/erinnerung

Kreuzstr. 34 · 40210 Düsseldorf 0800 - 200 400 1 (gebührenfrei) LABORPRAXIS 5-6 | 2025

51

P21

Der automatisierte Transfer von Flüssigkeiten zwischen verschiedenen Tubes und Well-Platten, wie er zum Beispiel in (q)PCR- und Nukleinsäureaufreinigungs-Anwendungen oft verlangt wird, kann zu langwierigen Prozesszyklen führen. Besonders bei der Verwendung eines 1-Kanal-Dosierwerkzeugs wird dadurch die Effizienz und Produktivität von Laboren stark beeinträchtigt. Eppendorf erweitert daher sein Produktportfolio im automatisierten Liquid Handling durch die Einführung von drei neuen Epmotion 4-Kanal-Dosierwerkzeugen, die speziell für Tubes entwickelt wurden und Volumina von 1-1.000 µL abdecken. Mit den neuen Werkzeugen sollen Durchlaufzeiten erheblich verkürzt und die Produktivität im Vergleich zu 1-Kanal-Dosierwerkzeugen um das Vierfache gesteigert werden, ohne die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zu beeinträchtigen. Die neuen Werkzeuge sind für Volumenbereiche von 1-50 µL, 20-300 µL und 40-1.000 µL erhältlich. Epmotion 5073 und 5075 Systeme mit Seriennummern ab 10.000 zeichnen sich zudem laut Hersteller durch Autoklavierbarkeit und Integration aus.

P6

Bild: Eppendorf

©Foto: Stefan Kranefeld

Weitere Informationen auf https://www.ratiolab.com/produkte/life-science/ clara-zellkulturplatte/ oder

BIORESSOURCENARCHIV AM LEIBNIZ-INSTITUT DSMZ

Hüterin des Mikrokosmos Seit über 55 Jahren baut das Leibniz-Institut DSMZ sein Archiv von Bakterien und anderen Bioressourcen aus. Die Proben konservieren die biologische Vielfalt und helfen Wissenschaftlern weltweit bei ihrer Arbeit. Ein exklusiver Blick hinter die Kulissen der renommierten Forschungsinfrastruktur.

A

ktuell leben gut acht Milliarden Menschen auf der Erde. Und jeder von ihnen trägt rund eine Billiarde Mikroorganismen auf und in sich. Allein die Zahl der unterschiedlichen Spezies schätzen Mikrobiologen bereits auf bis zu eine Billion [1]. Dabei ist die Diversität dieses reichhaltigen Mikrokosmos noch weitgehend unbeschrieben. Immerhin 2,5 Millionen Spezies und Subspezies finden sich in den registrierten Sammlungen des World Data Centre for Microorganisms [2]. Bezogen auf die Gesamtheit der Spezies ist das wahrscheinlich immer noch nur ein winziger Bruchteil der geschätzten Diversität. Dabei ist es für die Forschung enorm wichtig, auf möglichst ausführliche Datenbanken zurückzugreifen. Nicht nur, um die biologische Vielfalt zu untersuchen und zu schützen, sondern auch für Forschungsarbeiten in den Bereichen Medizin und Landwirtschaft sowie für industrielle Prozesse wie die Optimierung von Biogasanlagen. Bioressourcen bergen auch das Potenzial für neue Entwicklungen in der Bioökonomie oder bieten Lösungen für Probleme des Um-

52 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

weltschutzes, der Agrarwirtschaft von Kulturpflanzen und der Lebensmittelproduktion und -sicherheit.

Einen wesentlichen Teil der biologischen Proben für die wissenschaftliche Arbeit – nicht nur in Deutschland, sondern international – stellt das Leibniz-Institut „Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen“ (DSMZ) in Braunschweig. Dort sind rund 80 Prozent der bekannten Bakterien im Sammlungsbestand hinterlegt: die Sammlung mit der höchsten Bioressourcen-Diversität weltweit [3]. Zudem ist die seit 1996 zur LeibnizGemeinschaft gehörende Forschungsinfrastruktur die größte forschende Bioressourcen-Sammlung der Welt.

Bioressourcen – aus Braunschweig in die ganze Welt Das Leibniz-Institut DSMZ konserviert biologische Ressourcen und stellt sie für Forschungszwecke bereit. Im Jahr 2023 belieferte es rund 4.000 Kunden an Forschungsinstitutionen in 87 Ländern (inklusive Deutsch-

Bioressourcen n Bio- & Pharmaanalytik

Institut DSMZ stellt der globalen Forschungsgemeinschaft 17 solcher Bakterienstämme zur Verfügung. Einige dieser klinischen Isolate sind ausschließlich über die DSMZ-Sammlung verfügbar. In dieser finden sich Bioressourcen bis einschließlich Risikogruppe 2.

1 Hauptgebäude der DSMZ am Science Campus Braunschweig-Süd

Bild: copyright DSMZ.de

Bakteriophagen als Ausweg aus der Antibiotikakrise?

land) mit 87.469 Bioressourcen. Die öffentliche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen enthält eine vielfältige Auswahl an Bakterien, Archaeen, Protisten, Pilzen, Bakteriophagen, Pflanzenviren, genomischer bakterieller DNA sowie menschlichen und tierischen Zelllinien. Zusätzlich bietet die DSMZ eine Sicherheitsund Patenthinterlegung von biologischem Material an.

Die Sammlung wächst kontinuierlich um circa 2.000 Bioressourcen pro Jahr. Ein Fokus für die Weiterentwicklung liegt auf Mikrobiom-Sammlungen verschiedenen Ursprungs. Die Abteilung für Pflanzenviren ist zusätzlich die Referenz-Sammlung von Quarantäneviren. Insgesamt stellt die DSMZ ein wichtiges Instrument für die Pharmaforschung und Pandemieprävention dar.

Pathogene der WHO-Prioritätenliste auf Vorrat Neben zahlreichen umwelt- und biotechnologisch relevanten Mikroorganismen beherbergt das Leibniz-Institut DSMZ auch Antibiotika-resistente Keime. Einige von ihnen gehören in die Gruppen von jenen Bakterien, die auf der Prioritätenliste der Weltgesundheitsorganisation stehen (WHO priority pathogens list for R&D of new antibiotics) [4]. Diese stellen aufgrund ihrer Resistenzen eine große Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar und stehen im Fokus der weltweiten Forschung nach neuen Wirkstoffen, um sie zu bekämpfen. Das Leibniz-

Im Zeitalter von zunehmend verbreiteter Antibiotikaresistenz rücken Bakteriophagen – eine Klasse von Viren – global wieder in den Fokus der Forschung [5]. Sie sind hochspezialisiert und befallen ausschließlich ihr Wirtsbakterium, um sich dort zu vermehren. Dabei gehen die Bakterien zugrunde. Der größte Vorteil der Phagen ist ihre spezifische Wirksamkeit: Im Unterschied zu Antibiotika greifen Phagen nur ihr spezielles Wirtsbakterium an. Andere (nützliche) Bakterien bleiben unberührt, zum Beispiel das gesundheitsförderliche Mikrobiom im Gastrointestinaltrakt, insbesondere im Dickdarm [6].

Die DSMZ befasst sich seit rund 40 Jahren mit Phagen und integrierte die in der Grundlagenforschung bekanntesten in ihre Sammlung, welche mittlerweile zu einer umfangreichen Phagenbank herangewachsen ist. Das enorme Nutzungspotenzial in bakterienspezifischen Viren hat die Wissenschaft noch nicht allzu lange anerkannt. Aber als in der ersten Dekade des 21. Jahrhunderts das Thema „Antibiotikakrise“ höhere Wellen schlug, erkannten mehr und mehr Verantwortliche aus Politik und Wissenschaft den dringenden Handlungsbedarf in der Human- und Veterinär-Medizin [7]. Die WHO veröffentlichte 2014 schließlich den ersten umfassenden globalen Surveillance Report [8]. Er verdeutlichte das erschreckende Ausmaß der Verbreitung multiresistenter Bakterien und die zu erwartenden, mittlerweile bekannten Szenarien, die Antibiotikaresistenzen mit sich bringen: steigende Sterblichkeitsraten, Kostenexplosion im Gesundheitssystem und Umweltschädigung durch resistente Bakterien und Pilze in Tiermast und Natur.

Nach einer intensiven Vorbereitungsphase startete im September 2017 „Phage 4 Cure“ als erstes deutsches Projekt, finanziert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Ziel des Projekts war eine klinische Studie, in der ein hochaufgereinigter Phagencocktail inhalativ bei Patienten mit Bronchiektasen und Mukoviszidose eingesetzt werden soll [9]. Eine klinische Studie läuft momentan [10].

Ein weiteres öffentlich gefördertes Projekt mit Finanzierung durch den Gemeinsamen Bundesausschuss und dem Ziel der Phagentherapie ist Phago Flow. Hier sollen im Gegensatz zu einer klinischen Studie erheblich größere Zahlen verschiedener Phagen für Patienten mit Wunden der unteren Extremität in magistraler Anwendung verfügbar werden [11].

Tumor-Zelllinien aus der Sammlung treiben Krebsforschung voran Zusätzlich zu gefährlichen Pathogenen und hochspezialisierten Bakteriophagen gehört auch die weltweit umfangreichste Sammlung von Leukämie-Lymphom-Zellen zum Bestand der DSMZ, kuratiert in der Abteilung für menschliche und tierische Zellkulturen. 2019 etablierten die Forschenden dort ein neues Panel (LL-100) mit 100 Zelllinien, das 22 Entitäten der menschlichen

VERFASST VON

Sven-David Müller, John Robin Blöse und Manuela Schüngel; unter Mitarbeit von Madlin Trümper und Uleya Abdulkader Leibniz-Institut DSMZDeutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

53

Bio- & Pharmaanalytik n Bioressourcen

LP INFO

Das Nagoya-Protokoll: Gerechter Umgang mit Bioressourcen Die DSMZ ist eine registrierte Sammlung nach der EU-Verordnung 511/2014 des Nagoya-Protokolls. Das Protokoll ist ein internationales Umweltabkommen, das im Jahr 2010 auf der 10. Vertragsstaatenkonferenz der UN-Biodiversitätskonvention beschlossen wurde und die Ziele der UN-Konvention über biologische Vielfalt unterstützt. Es regelt den Zugang zu genetischen Ressourcen und fordert eine gerechte Beteiligung an den daraus folgenden Forschungsergebnissen und Gewinnen. Nachdem 50 Staaten und die EU das Protokoll ratifiziert hatten, trat es 2014 in Kraft [22],[23].

Leukämie und des menschlichen Lymphoms abdeckt – darunter T-Zell-, B-Zell- und myeloische Malignome.

Spezifisch für LL-100 ist, dass alle Zelllinien eindeutig authentifiziert und dem richtigen Gewebe zugeordnet sind. Weiterhin sind die Zelllinienproben nachweislich frei von Mykoplasmen und Viruskontamination. Die gesamte Exom- und RNA-Sequenzierung der 100 Zelllinien wurde mit einer einheitlichen Methodik an der DSMZ durchgeführt, um die vorhandenen Daten über diese öffentlich zugänglichen Zelllinien zu ergänzen [12].

Kürzlich wurde in Zusammenarbeit mit der Abteilung Bioinformatik, IT und Datenbanken ein wichtiger Beitrag zur Brustkrebsforschung geliefert: Mit der Charakterisierung von Modell-Zelllinien der DSMZ sind diese nun klar für spezifische Subtypen von Brustkrebs nutzbar; gleichzeitig hat die Studie Erkenntnisse zu einigen tumorrelevanten Genen hervorgebracht [13].

Historisch – über 55 Jahre BioressourcenForschung

LP TIPP Von Syphilis-Erregern bis zu Ammonium-fressenden Mikroben im Bodensee: Lesen Sie mehr zur Forschung der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen auf www.laborpraxis.de, Stichwort DSMZ Das Quellenverzeichnis finden Sie in der OnlineVersion dieses Beitrags unter www.laborpraxis. de, Stichwort

Die DSMZ blickt mittlerweile auf eine über 55-jährige Geschichte zurück. 1969 als „Sammlung von Mikroorganismen Göttingen“ am Institut für Mikrobiologie der Georg-August-Universität Göttingen gegründet, hatte die Institution von Beginn an das Ziel, die mikrobielle Diversität des Planeten zu konservieren und Forschenden bereitzustellen [14]. Anfangs noch deutschlandweit verteilt, vereinten sich 1987 verschiedene Arbeitsgruppen der nun „Deutschen Sammlung von Mikroorganismen“ (DSM) auf dem heutigen Science Campus Braunschweig-Süd. Dort brachten sie diverse Sammlungen unter einem Dach zusammen, u. a. mit den Schwerpunkten sporenbildende, phototrophe und autotrophe Mikroorganismen, gram-positive Bakterien, gram-negative Eubakterien, sowie Actinomyceten und filamentöse Hefen und Pilze.

Seit 1981 ist die Sammlung die einzige internationale Hinterlegungsstelle von Mikroorganismen in Deutschland gemäß des Budapester Vertrags [15]. Darin wurde 1977 verabschiedet, wie Mikroorganismen für die Zwecke von Patentverfahren anerkannt und hinterlegt werden. Alle Vertragsstaaten sind verpflichtet, im Rahmen des Patentverfahrens hinterlegte Mikroorganismen unabhängig vom Standort der Hinterlegungsstelle anzuerkennen [16].

54 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Im Jahr 1988 nahm die Sammlung auch menschliche und tierische Zellkulturen ins Portfolio auf und wurde von der DSM zur DSMZ. Im gleichen Jahr wurde sie als nicht gewinnorientiertes Forschungsinstitut anerkannt.

Mit der Gründung neuer Sammlungsbereiche (beispielsweise Cyanobakterien und Protisten) erweiterte das Institut ab 1990 die Sammlungsaktivitäten, die ein weltweit einzigartig breites Spektrum an biologischen Ressourcen abdecken. Unter der Leitung des damaligen Geschäftsführers und Trägers des Bergey Awards und der Bergey Medaille Prof. Dr. Erko Stackenbrandt trat die DSMZ 1996 der Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz bei [17].

Im Jahr 2010 erweiterte die DSMZ – nun unter der Leitung des aktuellen Geschäftsführers und wissenschaftlichen Direktors Prof. Dr. Jörg Overmann – ihr Spektrum um einen sammlungsunabhängigen Forschungsbereich.

Die DSMZ beteiligt sich seitdem neben der Sammlungstätigkeit und sammlungsbezogenen Forschungsprojekten auch verstärkt an drittmittelgeförderten Forschungsvorhaben weltweit. Seit 2012 fördert sie den Ausbau der Biodiversitätsforschung zudem mit einem neuen Programm für unabhängige Nachwuchsgruppen.

Overmann, der 2022 den Wissenschaftspreis des Stifterverbandes für die Deutsche Wissenschaft „Forschung in Verantwortung“ erhielt, leitet seit 2018 die Sammlung gemeinsam mit der administrativen Geschäftsführerin Bettina Fischer [18]. Die DSMZ ist seit dem 28. Juni 2018 offiziell die erste „Registrierte Sammlung“ für genetische Ressourcen (mit Ausnahme der humangenetischen Ressourcen) nach der EU-Verordnung 511/2014.

Im Jahr 2023 begann der Aufbau der DSMZ Digital Diversity-Plattform, die verschiedene assoziierte Daten der Bioressourcen verknüpft und den Forschenden weltweit kostenfrei zur Verfügung stellt. Gemeinsam mit dem Land Niedersachsen finanziert die Leibniz-Gemeinschaft den Aufbau des Leibniz-Wissenschaftscampus Eco Path (Evolutionary Ecology of Zoonotic Pathogens during Agricultural Transformations), einer von sieben neuen Wissenschaftscampi. Dessen Leitung übernimmt die DSMZ [19].

Heute ist nicht nur die DSMZ am Science Campus Braunschweig-Süd angesiedelt, sondern auch das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), das Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) mit dem Bereich Pharmazeutische Biotechnologie, Einrichtungen der Technischen Universität Braunschweig und das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI), forschende Start-up-Unternehmen sowie das Biotechnologische Schülerlabor Braunschweig (BioS) [20]. Die DSMZ hat sich als zentrale Hinterlegungsstelle für pathogene und mikrobielle Wirkstoffproduzenten im DZIF etabliert [21]. Sie beschäftigt rund 230 Mitarbeitende, die im Jahr 2023 insgesamt 137 wissenschaftliche Beiträge publiziert haben – davon 124 Publikationen (peer-reviewed) und neun Buchkapitel.

Zertifizierte und registrierte Sammlungen für Bioressourcen Die am Leibniz-Institut DSMZ durchgeführten Prozesse sind nach verschiedenen unabhängigen Verfahren zertifiziert, darunter DIN EN ISO 9001. Darüber erfolgen alle Tätigkeiten gemäß den OECD Best Practice Guidelines for Biological Resource Centres. Die Abteilung Pflanzenviren ist als Hersteller von Referenzmaterial nach ISO

Bioressourcen n Bio- & Pharmaanalytik

Bild: © corben_dallas - stock.adobe.com; copyright DSMZ.de

Wir vernetzen Profis der LaborpraxisBranche!

13630

17034 akkreditiert. Seit 2022 ist das Leibniz-Institut DSMZ als einziges wissenschaftliches Institut in Deutschland für die GMP-Zertifizierung zur Identitätsprüfung von Phagen-Prüfpräparaten zur Anwendung am Menschen gemäß § 64 Absatz 3f Arzneimittelgesetz zertifiziert.

Das Leibniz-Institut DSMZ ist unter anderem Mitglied im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) [24]. Als zentrale Infrastruktureinrichtung sichert die DSMZ im DZIF pathogene Mikroorganismen und stellt sie den Partnern in qualitätskontrollierter, standardisierter und dokumentierter Form zur Verfügung. Daneben bietet die DSMZ ihre technische, diagnostische, juristische und administrative Expertise an. Dazu gehört auch die Beratung im Bereich des Nagoya-Protokolls (s.

Infokasten). Mikroorganismen wie Bakterien und Viren haben in weiten Bevölkerungsschichten eher ein negatives Image. Dabei identifizierte ein umfassender Literaturüberblick „nur“ 1.415 Arten von infektiösen Organismen, die für den Menschen pathogen sind. Darunter befinden sich gerade einmal 538 Bakterien [25]. Damit sind schätzungsweise mehr als 99,9 Prozent der Bakterien neutral oder sogar positiv für die menschliche Gesundheit. Es lohnt sich also nicht nur für Forschungszwecke und den Schutz der Biodiversität, diese Vielfalt des mikrobiologischen Lebens zu erhalten. (clu)

2 Bioressourcen der DSMZ (v.o.l.): Kolonie von Kitasatospora sp., Armillaria mellea, Thiothrix lacustris, Maus-Myoblasten-Zelllinie, Gurkenblatt – infiziert mit Tomato leaf curl New Delhi virus (ToLCNDV), Streptomyces clavuligerus

LP INFO

Folgen Sie uns online! linkedin.com/company/laborpraxis

Die DSMZ Digital Diversity

xing.com/news/pages/laborpraxis-144

Die DSMZ erweitert kontinuierlich ihr frei zugängliches Angebot im Bereich der Digital Collection. Sie entwickelt seit Jahren eine integrierte Reihe wissenschaftlicher Datenbanken von grundlegender Bedeutung für die Lebenswissenschaften. Dazu gehören u. a. die international renommierten und ausgezeichneten Datenbanken Brenda, Silva, LPSN, Bac Dive, Strain Info und TYGS, die seit 2023 zur Digital-Diversity-Plattform weiterentwickelt und verknüpft werden [26]. Die Datenbank DSMZ Cell Dive erweitert das Portfolio im Bereich der Authentifizierung von menschlichen und tierischen Zellen.

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

facebook.de/laborpraxis www.laborpraxis.de

ist eine Marke der

55

Bio- & Pharmaanalytik n Probenvorbereitung

FOLIENVERSIEGELUNG VON PCR- UND MIKROTITERPLATTEN IM HOCHDURCHSATZLABOR

Hightech statt Handarbeit: automatisierte Folienversiegelung Im Biolabor kommt man nicht um Mikrotiterplatten herum, und auch nicht um Folienversieglung. Manuell ist das ein großer Aufwand, der die Angestellten belastet, viel Zeit kostet und wenig effizient ist.

Automatisiertes Sealing/Desealing spielt hier seine Vorteile aus.

VERFASST VON

Alexis MacLeod Product Manager Azenta Life Sciences

W

as im Universitätslabor das Reagenzglas ist, ist im Bio- und Pharmalabor die Mikrotiterplatte, um möglichst große Probenvariationen in kurzer Zeit zu testen. Ein nicht unwesentlicher Teil der Arbeit geht dabei auf das Versiegeln der Platten zurück.

Nur so sind Veränderungen der Probenkonzentration durch Verdunstung zu verhindern und zuverlässige Ergebnisse zu erhalten.

Oft bietet sich das manuelle Folienversiegeln und -abziehen (Sealing und Desealing) von PCR- und Mikrotiterplatten (nachfolgend als Platte bezeichnet) als kostengünstige Option an. Dies gilt zumindest für Labore mit niedrigem Durchsatz. Allerdings steigt mit zunehmendem Probenaufkommen auch das Risiko von Fehlerquellen und die Belastung der Laborangestellten. Im Folgenden sind die zentralen Herausforderungen der manuellen Folienversiegelung näher beschrieben und

anschließend den Vorteilen einer automatisierten Lösung gegenübergestellt.

Manuell: günstig, aber belastend Wie oben bereits angedeutet, wird ein manuelles Folienversiegeln mit zunehmendem Durchsatz zur Belastung für die Angestellten, die auch in körperliche Beschwerden münden können. Allen voran ist hier das Karpaltunnelsyndrom (CTS) zu nennen dessen Auftreten in den letzten zwei Jahrzehnten um 500 Prozent zunahm und zu mehr Arbeitsausfällen führt als jede andere Arbeitsverletzung. Es hat sich gezeigt, dass vor allem die Arbeitsbedingungen und die Art der Belastung den Schweregrad einer Neurokompression stark beeinflussen.

Gleiches gilt für die Rückkehr an den Arbeitsplatz nach einem CTS-bedingten Ausfall, die stärker von den Ar-

1 Die Folienversiegelung von Mikrotiterplatten ist aufwendig – sofern sie manuell erfolgt.

Gerade bei hohem Probendurchsatz ist eine automatisierte Lösung nahezu unerlässlich.

(Symbolbild)

Bild: © Artur Wnorowski - stock.adobe.com

56 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Probenvorbereitung n Bio- & Pharmaanalytik

beitsbedingungen beeinflusst wird als von klinischen Faktoren oder körperlicher Fitness.

Als ergonomische Risikofaktoren am Arbeitsplatz gelten sich oft wiederholende Bewegungsabläufe wie wiederkehrende Handgelenksbewegungen und Handgriffe, beispielsweise beim Versiegeln und Abziehen der Folien von Mikrotiterplatten.

Epidemiologische Studien zeigen, dass eine erhöhte Griffkraftbelastung der Hände beziehungsweise Finger, verursacht durch das Gewicht des verwendeten Werkzeugs oder der benötigten Kraft, das Karpaltunnelsyndrom-Risiko zusätzlich steigert. Auch allgemeine Überbelastungen – zusammengefasst unter dem Begriff Repetitive-Strain-Injury-Syndrom (RSI) – entstehen vor allem durch solche repetitiven Tätigkeiten.

Verdunstung und Kontamination Neben dem Schutz der Angestellten ist auch der Schutz der Probe beim Plattenversiegeln zu berücksichtigen.

Denn selbst mit den kompetentesten Laboranten lassen sich manuelle Handhabungsfehler nie komplett ausschließen. So kommt es oft zu Unregelmäßigkeiten bei der Plattenversiegelung. Beim manuellen Sealing müssen folgende Fehlerquellen beachtet werden: Ungleichmäßige Versiegelung: Trägt der Anwender die manuelle Klebefolie nicht mit einem kontinuierlich gleichmäßigen Druck auf die Platte auf, verschließt er die Wells oftmals unterschiedlich und unzureichend. Dadurch kann es zu Kreuzkontaminationen zwischen den Wells kommen und teure Reagenzien im Probenansatz können verdunsten (Konzentrationsveränderung). Eine Assay-Reproduzierbarkeit und Probenintegrität ist so nicht gewährleistet. Überversiegelung: Wenn der Anwender die manuelle Versiegelung der Platte mit zu viel Kraft durchführt, kann dies später beim Abziehen Probleme verursachen.

Fehlende Standards: „Hausgemachte“, nicht standardisierte Heat-Sealing-Methoden führen oft zu nicht ausreichend versiegelten oder beschädigten Platten durch inkonsistente Versiegelungstemperaturen oder -zeiten. So kann es ebenfalls zu Kreuzkontaminationen der Proben oder zu Verdunstung von Probe und Reagenz innerhalb der Platte kommen.

Auch manuelle Abziehmethoden (Desealing) der Folie von der Platte können fehleranfällig sein und bringen folgende Probleme mit sich: Unabsichtliche Fehlhandhabung: Während des Desealing kann die Platte oder die Folie verrutschen und es kommt zu Kreuzkontaminationen, was die Proben in der gesamten Platte unbrauchbar macht.

Probenkontamination: Wenn Flüssigkeit des Probenansatzes an der Unterseite der Folie haftet, muss der Laborant die Folie im richtigen Winkel abziehen, da es sonst durch die Oberflächenspannung zu Probenkontamination kommt, indem Probenlösung von der Folie in ein anderes Well läuft.

Weitere Faktoren: Zeit und Kosten In vielen Laboren kostet das manuelle Abdichten und Entfernen von Folien bei Platten einiges an Arbeitszeit.

Unternehmen, in denen hohe Produktivität und Durchsatzzeit besonders wichtig sind – wie in der Arzneimittelforschung – können sich diesen Zeitverlust nicht leisten. Zusätzlich erfordert das manuelle Sealing und Desealing der Platten Personal, obwohl Automationslösungen die Mitarbeiter hier entlasten könnten.

Neben Personalkosten schlägt das manuelle Sealing auch durch das Risiko von Kreuzkontaminationen und erhöhter Verdunstung der Reagenzien und Proben zu Buche, was gerade im Hochdurchsatz stark ins Gewicht fällt. Die nach Fehlern erforderlichen Probenwiederholungen mit kostspieligen Reagenzien erhöhen die Ge-

LP TIPP Mehr Infos finden Sie auf www.laborpraxis.de, Stichwort PCR-Platten.

ENTDECKEN SIE DIE PASSENDE IVD-LÖSUNG FÜR IHR LABOR ®

AltoStar Molecular Diagnostic Workflow Automatisiert und flexibel - von der Probe bis zum PCR-Ergebnis • Breites Assay-Portfolio für die Infektiologie • Automatisierte Probenbearbeitung (z. B. Vollblut) • Parallele Extraktion von DNA und RNA in einem Lauf • Vollständige Rückverfolgbarkeit • LDT-Implementierung möglich • Alle Komponenten (Instrumente und Reagenzien) CE-IVD-markiert

: g soon Comin e t r ie KI-bas tische a m o aut rtung Auswe

BESUCHEN SIE UNSERE WEBSITE!

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

57

Bio- & Pharmaanalytik n Probenvorbereitung

Bild: Azenta

2 Der automatische Rollen-Heat-Sealer übernimmt das aufwendige Plattenversiegeln im Biolabor.

Durch die Reduzierung manueller und sich wiederholender Tätigkeit sinkt unter anderem das Wiederholungsbelastungsrisiko für den Anwender deutlich. Der automatisierte Rollen-Heat-Sealer kann beispielsweise bis zu 5.000 Platten versiegeln, ohne dass der Anwender manuell eingreifen muss.

Die Automatisierung ermöglicht zudem eine optimale Qualitätskontrolle durch die gleichmäßige, konsistente und sichere Plattenversiegelung. Es verdunsten weniger Reagenzien und das Kreuzkontaminationsrisiko ist minimiert. Der Plate Seal Remover entfernt die Folie automatisch, akkurat und zuverlässig, was auch das Risiko einer Kreuzkontamination durch ablaufende Probenflüssigkeit vermeidet.

Schneller und effizienter

samtkosten und wirken negativ auf Laborressourcen und die Durchsatzzeit.

Bei der Auswahl von Geräten zum Sealing/Desealing von Platten muss auch die vorhandene Laborausstattung berücksichtigt werden. Zum Beispiel benötigen einige Sealing-Geräte einen externen Druckluftanschluss. Fehlt dieser im Labor, können nachträgliche Installationen teuer werden.

Die Lösung ist Automation Um die Probleme zu vermeiden, die manuelles Plattenversiegeln mit sich bringt, bietet sich eine Automatisierung des Prozesses an. Dies minimiert alle genannten Risikofaktoren und bietet viele Vorteile, wie in der rechten Spalte von Tabelle 1 aufgelistet. Eine entsprechende Lösung stellt Azenta Life Sciences mit einer Kombination aus dem automatischen Rollen-Heat-Sealer und dem automatischen Plate Seal Remover bereit.

Die Automatisierung des Sealing- und Desealing-Prozesses im Labor beschleunigt die Plattenbearbeitung, steigert den Durchsatz und der Anwender gewinnt wertvolle Zeit für seinen wissenschaftlichen Fokus. Eine Integration in robotergesteuerte Automatisierungsworkflows optimiert zusätzlich den Hochdurchsatzprozess und ermöglicht ein „Walk-Away-System“.

Automatisches Plattenversiegeln kann insgesamt viel Geld sparen im Vergleich zu anderen Abdichtungsmethoden wie Klebefolien oder Deckelstreifen. Die Probenintegrität ist sichergestellt, es gibt weniger Kreuzkontaminationen und auch Verdunstungseffekte sind minimiert, sodass kaum teure Probenverluste auftreten.

Der automatische Rollen-Heat-Sealer lässt sich außerdem schnell installieren, da keine Druckluft erforderlich ist. Das Gerät ist flexibel genug, um innerhalb des Labors entweder als eigenständiges Tischgerät oder als integrierte Robotereinheit unabhängig bewegt zu werden.

Langfristig rentiert sich die Investition in ein automatisiertes Sealing-/Desealing-System also für Hochdurchsatzlabore schnell – und entlastet nicht nur das Laborbudget, sondern auch die Angestellten erheblich. (clu)

Tabelle 1: Vergleich von manuellem und automatisiertem Sealing/Desealing

Sicher versiegelte Platten verringern das Risiko einer Kreuzkontamination Weniger Verdunstung während der Lagerung und damit verringerte Reagenzkosten

Kreuzkontamination Unregelmäßigkeiten Probenverdunstung – Reagenzkosten Engpass – Probenverlust Zeit/Effizienz

Präzises und automatisiertes Desealing minimiert das Kreuzkontaminationsrisiko Reproduzierbarkeit durch konsistente Abläufe Automatisierte zügige Abläufe vermeiden Probendegradation auf der Laborbank Schnellere Prozesse ermöglichen einen höheren Durchsatz „Walk-away-Prozess“ – zuverlässige und konsistente Abläufe

Engpass – verlangsamt den Gesamtprozess eingeschränkte Leistungsfähigkeit Reproduzierbarkeit

Schnellere Prozesse für höheren Durchsatz Skalierbare und messbare Leistung Optimierte Reproduzierbarkeit durch höhere Probenintegrität

Versiegeln Lagerung

Kreuzkontamination Unregelmäßigkeiten Probenverdunstung – Reagenzkosten

Folienentfernung

automatisiert Konstante, gleichmäßige Versiegelung zum Schutz vor Verunreinigungen Verringerung manueller Handgriffe und des damit verbundenen RSI-Risikos Minimierung der Verdunstung teurer Reagenzien durch sicheres Sealing

Analyse

manuell Kreuzkontamination RSI (Repetitive Strain Injury Syndrom) Unregelmäßigkeiten Probenverdunstung

58 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Produkte n Bio- & Pharmaanalytik

LENTIVIREN-BASIERTE TECHNIKEN IN DER ZELL- UND GENTHERAPIE

Lentiviren-basierte Anwendungen sind richtungsweisend in der Medizin, besonders bei der Entwicklung von CAR-T-Zelltherapien. Virale Vektoren schleusen das genetische Material in T-Zellen ein, welches den Bauplan für den chimären Antigen-Rezeptor (CAR) enthält. Dieser modifizierte Rezeptor ermöglicht es den T-Zellen, krebsspezifische Antigene zu erkennen und anzugreifen. Qiagens erweiterte digitale PCR-Lösungen sollen diese Anforderungen in der Zell- und Gentherapie unterstützen, indem sie die präzise Charakterisierung und Quantifizierung lentiviraler Vektoren ermöglichen. Mit diesen neuen Lösungen verspricht der Hersteller hochpräzise Assays und Kits für standardisierte und zuverlässige Qualitätskon-

trollen, um Sicherheit und Wirksamkeit der Therapien zu gewährleisten. Das Angebot umfasst neben dem Qiacuity RCL Quant Kit zur zuverlässigen Erkennung replikationskompetenter Lentiviren (RCL) auch die Qiacuity CGT dPCR-Assays, die acht Ziele zur Bestimmung der Vektorkopienzahl erkennen und hohe Genauigkeit und Geschwindigkeit bieten. Hinzu kommt das CGT Lentivirus Lysis Kit, das eine effiziente TiterQuantifizierung bei reduzierter Arbeitsbelastung verspricht. Diese neuen Lösungen ergänzen somit das wachsende Portfolio an dPCR-Assays für Zell- und Gentherapien im Biopharma-Markt mit Kits zur Quantifizierung von Rest-DNA und viralen Titer-Assays. www.qiagen.com

Bild: © freshidea - stock.adobe.com

PCR-Portfolio für neue Therapieformen

IONENAUSTAUSCH-HPLC

Analyse von glykiertem Hämoglobin zur Diabetesversorgung

science soh Bio Bild: To

Die Kenntnis des HbA1c-Wertes (glykiertes Hämoglobin) eines Patienten ermöglicht es medizinischem Fachpersonal, die Blutzuckerkontrolle effizient und zuverlässig zu beurteilen. So werden Fehldiagnosen oder verzögerte Behandlungen vermieden. Eine derartige diagnostische Präzision unterstützt individualisierte Therapieansätze, die auf die spezifischen Bedürfnisse jedes Patienten zugeschnitten sind. Darüber hinaus reduziert die schnelle Verarbeitungskapazität des Systems Engpässe im Laborbetrieb, beschleunigt klinische Entscheidungsprozesse und steigert die Patientendurchlaufzeit. So können Behandelnde früher eingreifen, Therapiepläne gezielter anpassen und langfristig bessere gesundheitliche Ergeb-

nisse für Menschen mit Diabetes erzielen.

Auf Basis der Ionenaustausch-HPLC-Methodik bietet Tosoh Bioscience nun ein neues Analysegerät, um glykiertes Hämoglobin in Proben zu bestimmen. Das GR01 HbA1cAnalysegerät wurde speziell für klinische Labore entwickelt und liefert laut Herstellerangaben präzise, reproduzierbare Ergebnisse sowie optimierte Arbeitsabläufe, welche sowohl einen hohen Durchsatz als auch eine verbesserte Diabetesversorgung unterstützen. Die nichtporöse Harzsäule soll hochauflösende Chromatogramme und exzellente Trennung ermöglichen, und damit selbst bei komplexen Fällen eine zuverlässige Interpretation erlauben. www.tosoh-diagnostics.com

VIELSEITIGE BIOREAKTORSYSTEME

3D-Kultivierung von Stammzellen

Bild: Dunn Labortechnik

Dunn Labortechnik verspricht mit seinem neuen Bioreaktorsystem vielseitige Anwendungen, von der Stammzellenvermehrung über Zelltherapie und Biomasseproduktion bis hin zu neuen Bereichen wie In-vitro-Fleischherstellung und der Produktion von extrazellulären Vesikeln. Präsentiert wird der neue Biomesh Macrocarrier für das Bellocell Bioreaktorsystem.

Dieses Trägersystem aus PP und PET soll eine sichere, biokompatible Struktur zur 3D-Kultivierung von Stammzellen, Fibroblasten, epithelialen Zellen und Chondrozyten im CO2-Laborinkubator bieten.

Die großporigen Biomesh Carrier ermöglichen dabei effizientere Rückgewinnung der kultivierten Zellen bei minimaler Partikelbe-

lastung und die Macrocarrier unterstützen die Herstellung sekretierter Bioprodukte einschließlich viraler Vektoren und Proteine.

Mit einer Kultivierungsoberfläche von 23.000 cm2 pro 0,1 l Bettvolumen und der flexiblen Konstruktion der Reaktorflaschen soll das System eine optimale Versorgung der Zellen mit Nährstoffen und Sauerstoff bei minimalem Stress gewährleisten – durch das Strömungsflutprinzip. Die Integration des optionalen Bellofeeder-Pumpenmoduls erlaubt laut Dunn zudem den einfachen Umbau zu einem kontinuierlichen Reaktorsystem für mehr Flexibilität und Effizienz in der Zellkultur. www.dunnlab.de

LABORPRAXIS 5-6 | 2025

59

Weiterbildung & Termine n LP 5/6

SEMINAR

Dissolution Testing 1. bis 2. Juli 2025 Concept Heidelberg Tel. +49 6221 84 44 0 info@concept-heidelberg.de

BASISKURS MIT EXPERIMENTEN

Einführung in die HPLC

7. bis 10. Juli 2025 GDCh Tel. +49 69 7917-364 (Dominique Pombeiro Carvalho) d.pombeiro@gdch.de

Berlin

Coburg

Pesticide Residues in Food

LABORFACHMESSE

LAB-SUPPLY Innsbruck

25. Juni 2025 Vogel Communications Group Tel. +49 931 418-2555, (Neele Wirth) events@vogel.de

Innsbruck (Österreich)

60 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

1. bis 2. Juli 2025 Akademie Fresenius Tel. +49 231 75896-83 (Claudia Werner) cwerner@akademie-fresenius.de ONLINE-SEMINAR

ONLINE-SEMINAR

Messunsicherheit in der Mikrobiologie DIN EN ISO 19036:2020 8. Juli 2025 Muva Kempten Tel. +49 831 5290-0 info@muva.de

KI im Labor – Crashkurs Prompting

8. Juli 2025 Dr. Klinkner & Partner Tel. +49 681 98210-0 info@klinkner.de

online

Bild: © Jochen Kost – stock.adobe.com

ONLINE CONFERENCE

LP 5/6 n Weiterbildung & Termine w w w.vo g e l -f a c h b u c h . d e

LP EMPFEHLUNG: Webinar-Aufzeichnung

Der Fitmacher für die Validierung

Kalibrierstandards

Kalibrierung ist im Laboralltag der instrumentellen Analytik signifikant und essenziell. Wie sind die erforderlichen Prozesse im Kontext der Aufgabe automatisierbar? Das Webinar „Kalibriermittel schnell und nach Norm erstellt“ zeigt Ausstattungs- und Workflow-Beispiele und stellt grundlegende Automatisierungsschritte vor.

Dabei geht es u.a. um das SANTE-Dokument 12682/2019 als Vorschrift zur Erstellung von Pestizid-Arbeitsmixen.

T je e r de m rz in: ei t

Ort: laborpraxis.de/webinare/ Veranstalter: Axel Semrau GmbH /Trajan Scientific and Medical Tel.: +49 2339 12090

LAB-SUPPLY INNSBRUCK

Praxiswissen in Österreich

Rund 100 Firmen der Laborbranche präsentieren am 25.

Juni 2025 ihre Lösungen für den Laboralltag im Congress Innsbruck. Von 9:00 bis 15:30 Uhr können Besucher kostenlos die Produktausstellung erkunden und sich in den zahlreichen Fachvorträgen auf den neusten Wissensstand bringen. Das Programm bietet neben Klassikern wie Pipettiertipps oder dem sicheren Umgang mit Gefahrstoffen am Wägearbeitsplatz auch Spezialthemen.

So erklärt Nina Böse von Logos Biosystems, welche Möglichkeiten die Automatisierte Zellzählung mit sich bringt. Und Ronald Raggl (Anton Paar) stellt die Methode der FTIR-Spektroskopie für Analysen in der PolymerIndustrie vor. Infos zum Vortragsprogramm und zur Anmeldung finden Sie auf www.lab-supply.info.

Termin: 25. Juni 2025 Veranstalter: Vogel Communications Group Tel.: +49 931 418-2555

Qualifizierung analytischer Daten Von der Validierung zur Routine

09581

WORKSHOP

Risiko von Mikroplastik

In einem neuen Workshop der Gesellschaft Deutscher Chemiker erwerben die Teilnehmer Kompetenzen zur Risikobewertung von Mikroplastik und anderen partikulären Kontaminanten. Der Kurs vermittelt Konzepte zur Expositionsermittlung und gibt ökotoxikologische Werkzeuge zur Gefährdungsabschätzung an die Hand.

Er geht auf die Unterschiede zur Bewertung gelöster Stoffe ein. Die Teilnehmer lernen rechtliche Rahmenbedingungen in Deutschland und der EU kennen und wenden existierende Bewertungsmethoden anhand praktischer Beispiele an. Der Workshop bietet zudem geleitete Diskussionsrunden zum Wissens- und Erfahrungsaustausch zwischen verschiedenen Interessengruppen.

Termin: 25. September 2025, Wiesbaden Veranstalter: GDCh GmbH Tel.: +49 69 7917-291 (Anke Moosbauer) LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Wolf Rainer Less (Hrsg.)

61

1. Auflage ISBN 978-3-8343-6128-8 408 Seiten, 9,80 EUR

Jetzt bestellen!

Weitere Informationen und versandkostenfreie Bestellung unter www.vogel-fachbuch.de

Ein Fachbuch von

– einer Marke der

Normen & Gesetze n LP 5/6

ILLEGALE AQUARIENBEWOHNER

Das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) warnt vor dem Kauf von nicht zugelassenen gentechnisch veränderten (gv) Aquarienzierfischen. Da in der EU bisher keine Genehmigungen für gv Zierfische ausgestellt wurden, sind der Verkauf und die Haltung solcher Tiere nicht zulässig.

In einem aktuellen Fall in Deutschland handelt es sich um mehrere Trauermantelsalmler in den Farben orange, pink, grün, gelb und gelb-grün, die laut Laboranalysen gentechnisch verändert sind. Die Tiere wurden in einer privaten Haltung entdeckt.

Mittlerweile gibt es eine Vielzahl von gv Aquarienzierfischarten, z. B. Zebrabärblinge oder verschiedene Salmlerarten, die aufgrund unterschiedlicher gentechnischer Veränderungen bei Tages- oder Kunstlicht in verschiedenen fluoreszierenden Farben auffällig leuchtend gefärbt sind. Die auffällige Färbung beruht auf einer genetischen Veränderung der Tiere, die zur Expression eines oder mehrerer fluoreszierender Proteine führt, sodass mittlerweile eine große Bandbreite an verschiedenen Farben existiert. (clu)

Bild: © zhane luk - stock.adobe.com

Neue Funde gentechnisch veränderter Zierfische in Deutschland

Viele Zierfische sind von Natur aus bzw. durch Züchtung farbenfroh. Ihre gentechnisch veränderten Verwandten sind in der EU bislang verboten.

LP Grafik

INNOVATIONSKRAFT IN CHEMIE- UND PHARMABRANCHE

Externe und interne Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen 20 Chemie

Pharma

10 5 0

2015

2016

2017

2018

2019

JULIUS-KÜHN-INSTITUT BILDET LÄNDERBEHÖRDEN FORT

Pflanzengesundheit fördern

Zum 20. Jubiläum des „Pflanzengesundheits-Inspektoren-Workshops“ kamen im März ca. 100 Inspektoren aus den Pflanzengesundheitsdiensten aller deutschen Bundesländer zur Fortbildung und zum Erfahrungsaustausch in Braunschweig zusammen. Die jährliche Schulung wird vom Julius-Kühn-Institut (JKI) ausgerichtet. Dabei geht es darum, die heimischen Ökosysteme vor fremden potenziellen Schadorganismen und Pflanzenkrankheiten zu schützen und möglichen Schäden in der Land- und Forstwirtschaft vorzubeugen.

Anlässlich des Jubiläums hat das JKI ein Faktenblatt mit häufigen Fragen und Antworten herausgegeben, um auf die Bedeutung des Themas „Pflanzengesundheit“ aufmerksam zu machen. Es ist online unter www.julius-kuehn.de/ag/faq-pflanzengesundheit abrufbar und beantwortet u. a. folgende Fragen: Was sind pflanzengesundheitliche Regelungen und wo gelten sie? Wie unterstützt das Nationale Referenzlabor am JKI die pflanzengesundheitliche Diagnostik?

Und wer sorgt dafür, dass die pflanzengesundheitlichen Regelungen eingehalten werden? (clu)

62 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

2020 Jahr

2021

2022

2023

2024*

2025*

* Schätzung VCI

LP Spotlight

// Mit der Kampagne #ImpfstoffFakten will das Paul-Ehr-

lich-Institut (PEI) Fakten zum Thema Impfung bereit stellen und mit weit verbreiteten Mythen aufräumen. Die Inhalte basieren auf wissenschaftlichen Arbeiten des PEI – etwa zu Impfstoffsicherheit, Wirksamkeit und Nutzen-Risiko-Abwägung.

// Seit Mitte Mai ist die neue Internetpräsenz des Bundes-

instituts für Risikobewertung (BfR) unter https://www.bfr. bund.de online. Mit dem Relaunch bietet das BfR eine responsive, benutzerfreundliche und barrierearme Plattform, die sowohl auf mobilen Endgeräten als auch auf PCs optimiert funktionieren soll, heißt es in einer Pressemitteilung.

// Die Europäische Kommission hat im April den Leitfaden

zur Mikroplastik-Beschränkung veröffentlicht. Er ist online zu finden unter dem Titel: „Commission Regulation (EU) 2023/2055 — Restriction of microplastics intentionally added to products“.

Stifterverband, VCI

Mrd. Euro

15

LP 5/6 n Normen & Gesetze

UMWELT- UND VERBRAUCHERSCHUTZ

(dpa/lsw) – Per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS) sind seit einiger Zeit in der Kritik. Das Problem: gelangen sie in die Umwelt, überdauern sie dort teils extrem lange, weshalb sie auch als Ewigkeitschemikalien bekannt sind. Die Ausbreitung einer weiteren Chemikalie alarmiert nun die Wasserwerke: Trifluoracetat, kurz TFA. Das Trinkwasser könne dadurch irreversibel geschädigt werden, warnen die Präsidenten der Arbeitsgemeinschaft der Wasserwerke Bodensee-Rhein (AWBR), Matthias Maier und Roman Wiget. TFA ist ein Abbauprodukt von PFAS und für das Trinkwasser besonders problematisch, weil es mit herkömmlichen Methoden nicht herausgefiltert wird. Die Substanz kann sich also im

Wasser anreichern und steht zudem unter Verdacht, negative Auswirkungen auf die Fortpflanzungsfähigkeit des Menschen zu haben. Das Umweltbundesamt spricht von einem „sehr mobilen und persistenten Stoff“. TFA verbreitet sich rasant und reichert sich in der Umwelt an. Nach dem neusten AWBR-Rhein-Bericht registrierten die Wasserwerke allein am Hochrhein in den vergangenen acht Jahren einen Anstieg der TFA-Werte von 0,1 auf 0,8 bis 1 Mikrogramm je Liter. „Und die TFA-Einträge werden in den in nächsten 20 Jahren zunehmen“, prognostiziert Maier. Weil sich der Stoff im Wasserkreislauf schnell verbreitet, sei der Schutz des Trinkwassers besonders herausfordernd. (clu)

Bild: frei lizenziert, Tamal Mukhopadhyay

Ewigkeitschemikalie TFA belastet zunehmend das Trinkwasser

Die Chemikalie Trifluoracetat belastet zunehmend das Trinkwasser aus Flüssen (Symbolbild).

MAGNETFELD-MESSUNGEN BEI ELEKTRISCHEN PKW UND KRAFTRÄDERN

E-Autos im Strahlencheck – Gefahr für die Gesundheit? die elektrischen Ströme und Felder, die von Magnetfeldern im menschlichen Körper verursacht werden können, auf ein unschädliches Maß. Für die Untersuchung wurden die Magnetfelder an den Sitzplätzen von vierzehn verschiedenen Pkw-Modellen der Baujahre 2019 bis 2021 in unterschiedlichen Betriebszuständen gemessen und bewertet. „Zwar wurden in einigen Fällen – lokal und zeitlich begrenzt – vergleichsweise starke Magnetfelder festgestellt. Die empfohlenen Höchstwerte für im Körper hervorgerufene Felder wurden in den untersuchten Szenarien aber eingehalten, sodass nach aktuellem wissenschaftlichem Kenntnisstand keine gesundheitlich relevanten Wirkungen zu erwarten sind“, unterstreicht BfS-Präsidentin Inge Paulini. „Die Studienergebnisse sind

Bild: © 24K-Production - stock.adobe.com

In einer Studie hat das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) untersucht, ob von Elektroautos eine erhöhte Gefahr durch elektromagnetische Strahlung ausgeht. Das Ergebnis: alle untersuchten E-Autos halten die Empfehlungen zum Schutz vor gesundheitlichen Auswirkungen von Magnetfeldern ein. Außerdem ist man in reinen Elektroautos nicht prinzipiell stärkeren Magnetfeldern ausgesetzt als in Fahrzeugen mit konventionellem oder hybridem Antrieb. Das zeigen aufwendige Messungen und Computersimulationen im Auftrag des BfS und des Bundesumweltministeriums (BMUV).

Unabhängig von der Antriebsart unterschritten alle untersuchten Fahrzeuge die zum Schutz der Gesundheit empfohlenen Höchstwerte. Diese Höchstwerte begrenzen

Gut für das Klima, und unbedenklich für die Gesundheit der Fahrer. Letzteres hat eine Studie des Bundesamtes für Strahlenschutz belegt, in der Magnetfelder im Inneren von Elektroautos analysiert wurden (Symbolbild).

eine gute Nachricht für Verbraucherinnen und Verbraucher, die bereits ein Elektroauto fahren oder über einen Umstieg nachdenken.“ Die Studie wurde von einem Projektteam aus Mitarbeitenden der Seibersdorf Labor GmbH, des Forschungszentrums für Elektromagnetische Umweltverträglichkeit (femu) der Uniklinik RWTH Aachen und des Technik Zentrums des ADAC e.V. durchgeführt. Fahrzeughersteller waren an der Untersuchung nicht beteiligt.

Magnetfelder entstehen, wenn elektrische Ströme fließen. In modernen Kraftfahrzeugen gibt es daher viele Quellen magnetischer Felder. Dazu gehören zum Beispiel Klimaanlagen, Lüfter, elektrische Fensterheber oder Sitzheizungen. Bei Elektrofahrzeugen kommen vor allem eine größere und leistungsstärkere Batterie, die Hochvoltverkabelung und der Inverter (Wechselrichter) für den Antriebsstrom sowie der elektrische Antrieb selbst hinzu. Die Untersuchung nahm alle in den Autos auftretenden Magnetfelder in den Blick und ordnete sie – wo möglich – der jeweiligen Ursache zu.

Die Auswertung der Messungen und Simulationen zeigte, dass die empfohlenen Höchstwerte für im Körper hervorgerufene Felder in allen erfassten Szenarien eingehalten wurden. Im Detail ergab sich allerdings ein differenziertes Bild: Die gemessenen Magnetfeldwerte variierten zwischen den untersuchten Fahrzeugen, räumlich innerhalb der einzelnen Fahrzeuge sowie abhängig vom Betriebszustand deutlich. So traten die stärksten Magnetfelder in erster Linie im Fußbereich vor den Sitzen auf, während die Magnetfelder im Kopf- und Rumpfbereich meist niedrig waren. (clu) LABORPRAXIS 5-6 | 2025

63

Beruf & Karriere n LP 5/6

OFFENE NOMINIERUNGEN FÜR DEN BIAL AWARD IN BIOMEDICINE 2025

Bild: BIAL Foundation

Mit biomedizinischer Forschung 350.000 Euro Preisgeld erhalten

Frank Winkler, Varun Venkataramani und Thomas Kuner von der Universität Heidelberg haben das Team geleitet, welches 2023 mit einer Forschungsarbeit über Hirntumore den BIAL Award gewann.

Die vierte Ausgabe des internationalen Preises der BIAL Foundation hat begonnen. Nominierungen sind bis zum 30. Juni 2025 möglich. Diese Ausgabe, mit einem deutlich erhöhten Preisgeld von 350.000 Euro, soll Arbeiten aus dem breiten biomedizinischen Bereich auszeichnen, die in den letzten zehn Jahren veröffentlicht wurden und Ergebnisse von außergewöhnlicher Qualität und wissenschaftlicher Relevanz aufweisen.

Eine unabhängige Jury wird aus den hochwertigen empirischen Forschungsarbeiten im Bereich Biomedizin die beste Arbeit auswählen. Die Artikel sollten zuvor von anderen wissenschaftlichen Institutionen oder Mitgliedern nominiert werden. Selbstnominierungen sind nicht zulässig.

Unter dem Vorsitz des Neurowissenschaftlers Ralph Adolphs gehören der Jury zwölf weitere Mitglieder an, die vom European Research Council, dem Council of Rectors of Portuguese Universities, der European Medical Association, dem Scientific Board der BIAL Foundation, früheren Gewinnern des BIAL Award und den Herausgebern des British Medical Journal und des New England Journal of Medicine ernannt wurden.

Adolphs fordert organisierte Gruppen von Wissenschaftlern auf, herausragende Arbeiten zu nominieren und betont, dass „Nominierungen für Artikel von Wissenschaftlern in jeder Phase ihrer Karriere und aus jedem Land der Welt willkommen sind.“ (clu)

DREI MOMENTUM-FÖRDERUNGEN AN DER UNIVERSITÄT TÜBINGEN

Fast drei Millionen für herausragende Forschungsprojekte eine potenzielle Fabrik für die Vervielfältigung der Viren aufgebaut. Ähnliche Beobachtungen zum Umbau des Zellkerns wurden an Viren gemacht, die tierische Zellen befallen. Bisher ist jedoch wenig darüber bekannt, wie diese Fabrik entsteht und was sie beinhaltet.

Scheele forscht an der Erzeugung von hochgeordneten Superkristallen aus kolloidalen Quantenpunkten, die als energieeffiziente Lichtquellen genutzt werden können.

Sein Momentum-Vorhaben trägt den Titel „Mit Methoden der Proteinkristallisation zu neuen Quantenpunkt-Lichtquellen“.

Kolloidale Quantenpunkte (QDs) sind winzige Halbleiterkristalle, deren Größe im Nanometerbereich liegt. Sie werden häufig als „künstliche Atome“ bezeichnet, da sie viele Analogien zu echten Atomen aufweisen, einschließlich ihrer Fähigkeit zur Selbstanordnung in kristallinen Strukturen.

Diese so genannten Superkristalle können mit maßgeschneiderten Eigenschaften versehen werden. Derzeit zugängliche QD-Superkristalle sind allerdings noch von geringer kristalliner Qualität. Grund dafür sind die besonderen Schwierigkeiten bei der

Prof. Rosa Lozano-Durán

64 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Kristallisation von makromolekularen Bausteinen wie QDs. Wie lassen sich neue Antibiotika schneller entdecken? Diese Frage steht im Zentrum des Momentum-Vorhabens von Ziemert.

Mit dem Projekt „Eine durch maschinelles Lernen gesteuerte Pipeline zur Vorhersage und Herstellung neuer Antibiotika“ will sie die Suche nach dringend benötigten Wirkstoffen gegen krankheitserregende Bakterien systematisch angehen und beschleunigen.

Bakterien produzieren natürlicherweise eine Vielzahl chemischer Verbindungen, so genannte Sekundärmetabolite. Mit diesen Stoffen reagieren sie flexibel auf Umweltveränderungen. Aus menschlicher Perspektive stellen sie ein bedeutendes Reservoir für die Entwicklung neuer Wirkstoffe dar – insbesondere angesichts wachsender Resistenzen vieler Krankheitserreger gegen vorhandene Antibiotika. Doch viele potenzielle Substanzen bleiben bislang unentdeckt, da sie entweder unter normalen Bedingungen nicht von den Bakterien produziert werden oder aus nicht kultivierbaren Mikroorganismen stammen. (clu)

Prof. Marcus Scheele

Bild: UKT

Bild: F. Albrecht/Universität Tübingen

Bild: F. Albrecht/Universität Tübingen

Die Universität Tübingen hat gleich für drei erstberufene Professoren eine MomentumFörderung eingeworben. Diese erhalten jeweils mehr als 900.000 Euro zur wissenschaftlichen Weiterentwicklung. Gefördert werden Professorin Rosa Lozano-Durán vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen, Professor Marcus Scheele vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie und Professorin Nadine Ziemert vom Interfakultären Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin.

Lozano-Durán will mit ihrem Momentum-Vorhaben „Newclear – Einblick in den viralen Umbau des Kerns“ die Vorgänge in infizierten Zellen genau untersuchen.

Bei der Infektion übernehmen Viren Kontrolle über die Zelle, um sie für ihre eigene Vermehrung und Ausbreitung zu nutzen.

Lozano-Duráns Arbeitsgruppe untersucht diese Vorgänge bei Geminiviren, die Pflanzen befallen. Kürzlich bestätigte die Forscherin frühere Beobachtungen, dass diese Viren in den infizierten Zellen einen tiefgreifenden Umbau des Kerns bewirken. Dabei wird die DNA der Pflanze an den Rand des Kerns gedrängt, und im Zentrum des Kerns wird

Prof. Nadine Ziemert

LP 5/6 n Wirtschaft & Märkte IMPRESSUM

MERCK UND IMEC

Weniger Tierversuche: Kooperation bei neuer Testplattform

www.laborpraxis.de

Leserservice laborpraxis.de/hilfe oder E-Mail an vertrieb@vogel.de mit Betreff „Labor-Praxis”.

Gerne mit Angabe Ihrer Kundennummer vom Adressetikett: *0001234567*

Redaktionsservice Kontakt zur Redaktion: Tel. +49 931 418-2333 fachmedien@vogel.de

Bild: Imec

Chefredakteur: Marc Platthaus (map), V. i. S. d. P.

Beispiel für ein mikrophysiologisches System, das für Wirkstofftests eingesetzt wird.

Redaktion: Dr. Ilka Ottleben (ott) Christian Lüttmann (clu) Freie Mitarbeiter: Elke Oleson (ole) Layout: Alexandra Geißner

Der Technologiekonzern Merck und Imec, ein Forschungs- und Innovationszentrum für Nanoelektronik und digitale Technologien, haben eine strategische Partnerschaft zur Entwicklung einer Plattform für mikrophysiologische Systeme (MPS), auch als Organ-on-a-Chip-Systeme bezeichnet, bekannt gegeben. Im Rahmen der Kollaboration wollen sie ihre jeweiligen Aktivitäten zur Effizienzsteigerung der Wirkstoffforschung und -entwicklung vorantreiben. „Durch die Kombination von Mercks branchenführendem Portfolio an induzierten pluripotenten Stammzellen und von Patienten stammenden Organoiden mit der revolutionären gemeinsamen Hardwareplattform, die sich durch eine beispiellose Anzahl von Biosensoren auszeichnet, schaffen wir eine vernetzte In-vitro- und In-silico-Pipeline, mit deren Hilfe sich dringend benötigte hochwertige biologische Trainingsdaten erzeugen lassen“, betont Steven Johnston, Vice President und Leiter Technology Enablement bei Merck. „Aussagekräftige präklinische Modelle erfordern biologische Relevanz und die Fähigkeit, detaillierte und vielfältige Datensätze bei hohem Durchsatz zu generieren. Dazu ist keines der derzeit verfügbaren Modelle in der Lage. Bei Imec entwickeln wir eine einzigartige Chip-Technologie, die diese Datenlücke schließen soll. Durch die Bündelung unserer Technologie mit dem Know-how von Merck in den Bereichen Life Science und Healthcare werden wir in der Lage sein, dem wachsenden Bedarf an präklinischen Modellen als Grundlage für KI-Modelle in der Wirkstoffforschung gerecht zu werden“, fügte Paru Deshpande, Vice President R&D bei Imec, hinzu.

Im Zuge ihrer Zusammenarbeit möchten Merck und Imec weitere Akteure aus der Biotech- und Pharmabranche für die Kollaboration gewinnen. (map)

Schreibweisen, Firmen- und Produktnamen: Wir halten uns generell an die Schreibempfehlungen des Dudens.

Haftungsausschluss: Für den Inhalt der einzelnen Artikel sind die jeweils benannten Autoren verantwortlich, er spiegelt nicht zwangsläufig die Meinung der Redaktion wider.

Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichungen kann trotz sorgfältiger Prüfung nicht übernommen werden. Kein Teil dieser Publikation darf ohne ausdrückliche schriftliche Genehmigung in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

Verkauf von Medialeistungen Director Sales: Annika Schlosser Tel. +49 931 418-2982 sales@vogel.de Auftragsmanagement: auftragsmanagement@vogel.de

Abonnement Bezugspreis (inklusive Versandkosten): Inland: jährl.

218,90 € Ausland: jährl.

237,50 € Verbreitete Auflage: Angeschlossen der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern – Sicherung der Auflagenwahrheit.

Aktuelle Zahlen: www.ivw.de ISSN 0344-1733

DIGITALISIERUNG VORANTREIBEN

Waldner beteiligt sich an Unternehmen Die Waldner Unternehmensgruppe richtet ihren Blick konsequent nach vorn und beteiligt sich an zwei technologieorientierten Unternehmen. Ziel dieser Zusammenarbeit ist es, die digitale Transformation weiter voranzutreiben, Synergien zu nutzen und das eigene Leistungsversprechen nachhaltig zu erweitern.

Im Fokus der neuen Partnerschaften stehen die gemeinsame Entwicklung digitaler Lösungen, die Beschleunigung von Innovationsprozessen sowie der Ausbau technologischer Kompetenzen. Die beiden Unternehmen – Essentim GmbH und Dbeyond erp+ GmbH – bringen dabei unterschiedliche, sich ergänzende Stärken ein: Während Essentim insbesondere durch seine technologische Innovationskraft überzeugt, bietet Dbeyond erp+ umfassende Expertise im Bereich digitaler Prozessoptimierung. „Die digitale Transformation ist kein einmaliges Projekt, sondern ein fortlaufender Prozess, der Offenheit für Veränderung und gezielte Impulse von außen erfordert“, sagt Jochen Früh, CEO der Waldner Unternehmensgruppe. „Mit unseren neuen Partnern gewinnen wir nicht nur technologische Stärke, sondern auch neue Perspektiven, um unser Unternehmen zukunftssicher aufzustellen – für unsere Kunden, unsere Mitarbeitenden und den Markt von morgen.“ (map) LABORPRAXIS 5-6 | 2025

65

Vogel Communications Group GmbH & Co. KG Max-Planck-Str. 7/9, 97082 Würzburg Tel. +49 931 418-0 www.vogel.de Beteiligungsverhältnisse: Persönlich haftende Gesellschafterin: Vogel Communications Group Verwaltungs GmbH Max-Planck-Straße 7/9, 97082 Würzburg Kommanditisten: Dr. Kurt Eckernkamp GmbH, Nina Eckernkamp, Klaus-Ulrich von Wangenheim, Heiko Lindner, Axel von Kaphengst Geschäftsführung: Matthias Bauer (Vorsitz), Günter Schürger Druck: Vogel Druck und Medienservice GmbH Leibnizstraße 5, 97204 Höchberg Gedruckt auf Steinbeis silk Recyclingpapier, ausgezeichnet mit dem Blauen Engel und dem EU Ecolabel.

Mehr Infos unter: www.stp.de Fragen zur Produktsicherheit: produktsicherheit@vogel.de Copyright: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG

Zahlen n Comic

„Wussten Sie, dass...“ An dieser Stelle präsentiert Ihnen LABORPRAXIS wissenswerte und kuriose Zahlen aus Analytik, Chemie und Life Sciences.

die in einer bisher einzigartigen Tumor-Profiling-Studie mit neun molekularbiologischen Technologien parallel analysiert wurden. Die Studie konnte zeigen, dass die aus dem Tumor-Profiling gelieferten Behandlungsempfehlungen nach vier Wochen vorlagen und in 75 Prozent der Fälle von den behandelnden Spezialisten als hilfreich für die Therapiewahl beurteilt wurden.

dicht. Aus ihm treten daher auch schwere Metalle wie Gold, Platin und Co. in den Erdmantel aus, wie Analysen von Vulkangesteinen nahelegen, die Forschende um Nils Messling von der Universität Göttingen nun veröffentlicht haben. Demnach könnte ein Teil des heute in der Erdkruste gefundenen Goldes aus dem Erdkern stammen und nicht wie bisher häufig vermutet aus dem All.

höher war die Überlebensrate von Clownfischen Schlangenarten – Gegen gleich 19 tödliche 78 Prozent (Amphiprion percula) aus der Kimbe Bay im Inselstaat Padarunter Mambas, Kobras

pua-Neuguinea, die während einer Hitzeperiode ihre Körpergröße vorübergehend um einige Millimeter schrumpften. Die Prozesse könnten eine Erklärung für die verminderte Fischgröße in den zunehmend vom Klimawandel betroffenen Weltmeeren sein, heißt es in der Studie von Melissa Versteeg und Kollegen von der Newcastle University.

und Kraits – wirkt ein neues, dreiteiliges Gegengift das Forschende bereits in Mausversuchen getestet haben. Hergestellt wurde es aus Antikörpern eines Mannes, der sich 856-mal selbst immunisierte, indem er sich geringe Dosen verschiedener Schlangengifte injizierte. Der Antikörper-Cocktail könnte Vorbild für weitere BreitbandGegengifte sein und zu einem universellen Antiserum führen.

LP COMIC

Neues aus dem Labor „SCHNELL & GÜNSTIG“

66 LABORPRAXIS 5-6 | 2025

Quelle: ETH Zürich; spektrum.de, Newcastle University; scinexx.de, Universität Göttingen, Columbia University

Prozent der irdischen Goldvorräte liegen unerreichbar lieferte jede Tumor99,9 im Rund 43.000 Datenpunkte Kern unseres Planeten – doch der Erdkern ist nicht Probe von insgesamt 116 Patienten,

Unsere Medienpartner:

Jetzt online bis 21.06.2 025 bewerben!

sucht

14631

DIE BESTEN DER LABORTECHNIK Gehören Sie zu den Besten der Labortechnik?

Zeigen Sie uns Ihre Innovationen und bewerben Sie sich in der Kategorie Labor- & Analysentechnik um den Best of Industry Award 2025.

Die Bewerbung ist kostenfrei und kann direkt online eingereicht werden. www.bestofindustry.de/bewerbung

Eine Veranstaltung von

– einer Marke der

LABORTECHNIK ZUM ANFASSEN

14 2 1460

Auf der einzigen Fachmesse on Tour finden Sie alles für Ihren Laboralltag.

Und das Beste: Direkt in Ihrer Nähe!

NEU wieder in 2026

wieder in 2026

Frankfurt

Münster

Kasino der Jahrhunderthalle

Messe und Congress Centrum Halle Münsterland

Jetzt kostenfrei weiterbilden!

wieder in 2026

17. Juni 2025

25. Juni 2025

10. September 2025

24. September 2025

Wien

Hannover

Berlin

Innsbruck

Chemnitz

Leverkusen Hamburg

Augsburg

Austria Center Vienna

CongressCentrum Wienecke XI.

Estrel Convention Center

Congress Innsbruck

Messe Chemnitz

Forum Leverkusen

Messe Augsburg

wieder in 2026

Die LAB-SUPPLY kommt auch 2025 in Ihre Region LAB-SUPPLY ist die kostenfreie Fachmesse für instrumentelle Analytik, Labortechnik, Biotechnologie und Life Science – an 10 Terminen in unterschiedlichen Städten in Deutschland und Österreich. Im Fokus der Ausstellung und Fachvorträge stehen Sie und Ihr Laboralltag. Informieren Sie sich ohne großen Aufwand an nur einem Tag über die neuesten Trends in der Laborbranche. www.lab-supply.info

Eine Veranstaltung von

– einer Marke der

08. Oktober 2025

NEU

MesseHalle HamburgSchnelsen

12. November 2025