handling - Fachportal für Handhabungstechnik, Fabrikautomation, Intralogistik
Home> Automatisierung> Robotik> Marktübersicht Robotertechnik>

Stammzellenforschung mit Denso-Roboter

Automatisierte Forschung mit Denso-RoboterHier wird an Stammzellen geforscht

In einem weltweit führenden Pilotprojekt werden in einer automatisierten Anlage, der Stem-Cell-Discovery, mithilfe eines Denso-Roboters VS-087 Stammzellen erforscht und kultiviert.

sep
sep
sep
sep
Denso Fraunhofer IPT Stammzellenforschung

Grundlage des Projektes sind mesenchymale Stammzellen (kurz MSC), das heißt reife Stammzellen, die aus dem Gewebe erwachsener Menschen gewonnen werden. Die MSCs sind für die regenerative Zelltherapie hochinteressant, weil sie viele neue Zelltypen bilden können, andere Zellen zum Wachstum anregen und positiv auf das Immunsystem eines Menschen einwirken.

Denso Fraunhofer IPT Stammzellenforschung

„Die Kultivierung dieser Zellen dauert allerdings lange und ist arbeitsintensiv“, berichtet Michael Kulik, der das Projekt am Aachener Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT als Gruppenleiter betreut. Menschliche Interaktion allerdings erhöht das Fehlerrisiko und erschwert die Reproduzierbarkeit. Nicht zuletzt sind Zellkulturen lebendes Material, sodass eine Reinraum-Umgebung entscheidend ist und besondere Anforderungen an die eingesetzten Geräte gestellt werden.

Anzeige

Kultivierung der Zellen und Generierung experimenteller Daten

Diese Herausforderungen soll nun die Stem-Cell-Discovery lösen – eine voll automatisierte und geschlossene, aber flexibel agierende Plattform für die Kultivierung von Stammzellen. Die MSCs werden hier vermehrt und erforscht, außerdem werden verschiedene Laborprozesse durchgeführt – von der Kultivierung der Zellen bis zur Generierung experimenteller Daten. Eine zentrale Funktion in der Anlage übernimmt der Denso-Roboter VS-087: er fungiert als flexible Handlingeinheit für alle Transporte innerhalb der Plattform, so transportiert er Zellkulturen in Multitierplatten und Falcon Tubes zwischen den einzelnen Prozessier-, sowie Messgeräten und erlaubt eine hochpräzise Positionierung derselben; diese Genauigkeit ist insbesondere am Mikroskop wichtig, wo das Zellkulturgefäß zusätzlich vom Roboter umgriffen wird, um dieses in die dafür vorgesehene Halterung einzusetzen.

Denso Fraunhofer IPT Stammzellenforschung

Darüber hinaus übernimmt der Roboter alternativ das „Shaken“ der Kulturen: Hierbei kommt es auf eine gleichmäßige und reproduzierbare Umsetzung an; so schwenkt der Roboter die Zellprodukte stets mit derselben Geschwindigkeit und Bewegung – ein entscheidender Faktor, denn durch ungleichmäßige Bewegung kann es passieren, dass Zellen sich an den Rändern des Gefäßes festsetzen und so zu einem veränderten Wachstum führen.

Alle Geräte über eine Oberfläche steuerbar

Die Forschergruppe entschied sich für den VS-087, weil er sich leicht integrieren und programmieren lässt. Die Stem-Cell-Discovery basiert auf dem Zusammenspiel unterschiedlicher Geräte. „Wir haben eine dienstbasierte, flexibel konfigurierbare Prozess-Software entwickelt, die alle Abläufe kontrolliert und adaptiv auf diese reagieren kann, wie zum Beispiel beim Wachstum der Zellen“, berichtet Sven Jung, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Projektes und für die Programmierung zuständig. Die parametrisierbaren Dienste werden über ein Integration Framework aus allen Geräten extrahiert und ermöglichen eine modulare Ausführung von Prozessschritten – je nach Bedarf. Über eine intuitive Benutzeroberfläche lassen sich die zur Verfügung stehenden Dienste steuern oder zu beliebigen, komplexen Abläufen zusammenstellen. So sind für den User alle Geräte – vom Mikroskop über den VS-087, von der Liquid Handling Unit bis zum Inkubator und verschiedene Magazine – über eine grafische Benutzeroberfläche steuerbar.

Auch der VS-087 ist über das Integration Framework an die Anlage angebunden. Durch die Roboter-Schnittstelle lassen sich die Dienste des Roboters aus der realen Welt abbilden und ermöglichen so eine sehr intuitive Nutzung des Roboters. Der VS-087 wird über den eingebauten RC8 Controller gesteuert. Die Software übernimmt auch die gesamte Überwachung des Roboters, so dass etwaige Prozessschwankungen sofort registriert und behoben werden können. In Zukunft soll die Anlage durch Anwendung statistischer Methoden (BigData and Analytics) zu neuen Kenntnissen beitragen, welche die Suche nach innovativen Therapien begünstigen und beschleunigen werden. as

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zum Thema

Industrieroboter

MRK-RoboterRoboter für Desktop

Der Roboter Cobotta für MRK von Denso wird voraussichtlich im ersten Quartal 2017 auf den Markt kommen. Die technischen Daten des neuen Modells: Der Roboter ist mit 3,8 Kilogramm extrem leicht und arbeitet mit Traglasten von bis zu 500 Gramm.

…mehr
Dimensionsmesssystem

Inline-DimensionsmessungMacht gutes Licht

Denso will dabei helfen, neue Maßstäbe für die Automatische Inline-Dimensionsmessung zu setzen. Mit dem VS-087 könne nun der Standard präziser Messungen in der Automobilindustrie optimiert werden, meldet Denso.

…mehr

Software Easy Vision PickingVerzicht auf den PC

Pick-&-Place-Anwendungen gehören zu den häufigsten Einsatzgebieten für Industrieroboter. Bislang musste die Bildverarbeitung der mit dem Zuführsystem verbundenen Kamera mit Hilfe eines externen PC erfolgen und erforderte einen speziell in Bildverarbeitungsprogrammen geschulten Mitarbeiter, der das Zusammenspiel von Controller, Kamera und Zuführsystem am Rechner einrichtete.

…mehr
Produktionssystem

ProduktionssystemHier läuft die Frontschnauze vom Band

Indat stellt ein System für die Fertigung von Pkw-Frontendträgern vor. Als komplettes Produktionssystem einschließlich Handhabung aller Einzelteile und Verkettung der einzelnen Fertigungsschritte hat Indat Robotics eine Anlage für die Produktion von Pkw-Frontendträgern konzipiert.

…mehr

SicherheitstechnikSicher mit Roboter

MRK-Applikationen stellen an die Sicherheit neue Anforderungen. Kollisionen zwischen Maschine und Mensch können ein reales Szenario sein, es dürfen jedoch keine Verletzungen entstehen. Voraussetzungen für ein reibungsloses Miteinander sind zuverlässige Steuerungen und intelligente, dynamische Sensoren am Roboter selbst; der Roboter fühlt also, wenn es zu einer Kollision kommt.

…mehr
Anzeige

Neue Stellenanzeigen

Anzeige