Pipetierroboter automatisiert Laborarbeit und entlastet Wissenschaftler

Die Automatisierung im Labor ist kein neues Thema, doch in vielen Einrichtungen bleibt sie hinter den Möglichkeiten zurück. Während komplexe Geräte verfügbar sind, werden grundlegende Arbeitsschritte weiterhin manuell durchgeführt.

Hier setzt der innovative Pipetierroboter von Merck an, der auf der Analytica vorgestellt wurde. Ziel ist es, wiederkehrende Abläufe zu automatisieren und Forschern mehr Zeit für die Auswertung und Interpretation von Ergebnissen zu verschaffen. Im Zentrum steht dabei nicht allein die technische Leistungsfähigkeit, sondern die Frage, wie einfach sich ein System tatsächlich in den Laboralltag integrieren lässt. Denn genau hier liegt häufig das Problem bestehender Lösungen: Sie sind leistungsfähig, aber zu komplex in der Bedienung.

Merck integriert Pipetierroboter für flexible Laborprozesse

Erstmals wird ein solches System in Zusammenarbeit zwischen Merck und Opentrons präsentiert. Die Kombination aus etablierten Assays und offener Plattform soll eine Brücke schlagen zwischen standardisierten Anwendungen und individueller Anpassung. Der Pipetierroboter ist darauf ausgelegt, gängige Laborprozesse zu automatisieren. Dazu zählen insbesondere Anwendungen aus der Genomik, etwa NGS Library Prep, sowie klassische DNA- und RNA-Analysen. Auch im Bereich der Proteomik oder bei der Probenvorbereitung für LC-MS lässt sich das System einsetzen. Bemerkenswert ist die Offenheit des Ansatzes. Statt sich auf vordefinierte Abläufe zu beschränken, kann der Roboter grundsätzlich überall dort eingesetzt werden, wo Flüssigkeiten bewegt werden. Das erweitert den Einsatzbereich deutlich über die Biologie hinaus in Richtung allgemeiner Analytik und Chemie.

Automatisierte Pipettierung ersetzt manuelle Routinearbeit

Im praktischen Ablauf übernimmt der Pipetierroboter typische Aufgaben, die bislang von Hand ausgeführt werden. Er arbeitet mit Wegwerfpipettenspitzen, um Kontaminationen zu vermeiden, und kann Flüssigkeiten präzise zwischen verschiedenen Gefäßen übertragen. Ein exemplarischer Ablauf umfasst mehrere Schritte:

• Aufnahme einer Pipettenspitze zur Vermeidung von Kontamination
• Ansaugen von Flüssigkeit aus einem Reservoir
• Übertragung in Zielgefäße oder Mikrotiterplatten
• Mischen der Probe direkt im Zielgefäß
• Entsorgung der Spitze vor dem nächsten Arbeitsschritt

Opentrons Software ermöglicht offene und flexible Steuerung

Ein wesentlicher Unterschied zu klassischen Systemen liegt in der Softwarearchitektur. Opentrons setzt auf einen Open-Source-Ansatz, der Anwendern weitreichende Anpassungsmöglichkeiten eröffnet. Die Software ist frei zugänglich und kann individuell erweitert werden. Das führt in der Praxis dazu, dass Nutzer eigene Protokolle entwickeln oder bestehende Abläufe anpassen können. Gleichzeitig entstehen Anwendungen, die über die ursprünglich vorgesehenen Einsatzbereiche hinausgehen. Der Hersteller berichtet von Nutzungsszenarien, die erst durch die Anwender selbst entwickelt wurden. Hinzu kommt die Integration von KI-gestützten Werkzeugen. Nutzer können gewünschte Abläufe beschreiben und werden schrittweise zu einem funktionierenden Protokoll geführt. Das System stellt Rückfragen zur Konfiguration und unterstützt dabei, Fehler zu vermeiden. Innerhalb kurzer Zeit lässt sich so eine Methode erstellen, die anschließend gespeichert und wiederverwendet werden kann.

Einfache Konfiguration reduziert Einstiegshürden im Labor

Ein zentrales Problem vieler Automationslösungen ist die Zugangshürde. In vielen Laboren stehen Geräte, die nur von speziell geschultem Personal bedient werden dürfen. Die Folge: Trotz vorhandener Technik wird weiterhin manuell gearbeitet. Der hier vorgestellte Ansatz geht bewusst in eine andere Richtung. Die Konfiguration soll so einfach sein, dass auch Anwender ohne umfangreiche Schulung grundlegende Abläufe innerhalb weniger Minuten einrichten können. Ein typisches Beispiel ist das Pipettieren von einer Platte in eine andere – ein Vorgang, der sich schnell definieren und automatisieren lässt. Diese Vereinfachung verändert die Nutzung im Alltag. Statt einzelne Spezialisten einzubinden, kann das System breiter eingesetzt werden. Das erhöht die Auslastung und verbessert die Wirtschaftlichkeit.

Pipetierroboter erweitert Anwendungen in Analytik und Forschung

Die Einsatzmöglichkeiten gehen über klassische Standardprotokolle hinaus. Neben biologischen Anwendungen wie DNA- oder RNA-Analysen kann der Pipetierroboter auch in der chemischen Analytik genutzt werden. Überall dort, wo Flüssigkeiten präzise bewegt, gemischt oder verteilt werden müssen, lässt sich das System integrieren. Damit adressiert die Lösung eine breite Nutzergruppe:

• Labore in der Genomik und Molekularbiologie
• Anwendungen in der Proteomik und Probenvorbereitung
• Analytische Labore in Chemie und Materialforschung
• Routineprozesse mit hohem Durchsatz an Proben

Automatisierung verschiebt Fokus auf wissenschaftliche Arbeit

Die eigentliche Bedeutung solcher Systeme liegt weniger in einzelnen Funktionen als in der Verschiebung von Aufgaben. Wenn Routinearbeit automatisiert wird, verändert sich die Rolle der Wissenschaftler. Statt Zeit mit wiederkehrenden Handgriffen zu verbringen, können sie sich stärker auf Analyse, Interpretation und Entwicklung konzentrieren. Genau dieser Gedanke steht im Zentrum der Entwicklung. Automatisierung wird nicht als Ersatz für menschliche Arbeit verstanden, sondern als Entlastung von Tätigkeiten, die keinen direkten Erkenntnisgewinn liefern. Die Kombination aus offener Software, einfacher Bedienung und breitem Anwendungsspektrum deutet darauf hin, dass sich dieser Ansatz weiter verbreiten wird. Systeme wie dieses zeigen, dass Automatisierung im Labor nicht zwingend komplex sein muss, um wirksam zu sein.