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Mit dem IoT experimentieren: Die Labore der Zukunft

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Von Systemen, die Informationen von wissenschaftlichen Geräten wie Mikroskopen sammeln, bis hin zu Googles, die Testergebnisse dokumentieren können - wissenschaftliche und medizinische Labors werden immer intelligenter.

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Ziel ist es, erklärt Vassilis Kostakos, Professor für Mensch-Computer-Interaktion an der Universität von Melbourne und Direktor des Smart Hospital Living Lab, die menschlichen Fähigkeiten durch Technologien zu ergänzen, die unterstützen, vorhersagen und vernetzen, um schnellere Ergebnisse und größere Effizienz zu erzielen.

"Wir versuchen, keine völlig autonomen Systeme zu entwickeln, sondern vielmehr Systeme, die Hand in Hand mit dem Menschen arbeiten. Ich denke, dass ein intelligentes Labor kein Labor ist, in dem die Dinge auf magische Weise von selbst geschehen, sondern eines, das seine Mitarbeiter produktiver macht und sie befähigt, Aufgaben besser oder produktiver zu erledigen."

Beim Smart Hospital Living Lab geht es um die Entwicklung hin zu den Labors der Zukunft (LoTF).

"Wir haben an einer Reihe von Projekten gearbeitet, bei denen in der Regel Sensorik und maschinelles Lernen eingesetzt werden, um herauszufinden, was vor sich geht, oder um Vorhersagen zu treffen. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse entwerfen wir dann proaktive Technologien, Interventionen und Visualisierungen, die den betroffenen Menschen helfen."

Ein Beispiel ist ein Prototyp, der miniaturisierte Nahinfrarotspektroskopie und maschinelles Lernen nutzt, um Pillen schnell zu identifizieren und die Ergebnisse über Bluetooth zu übermitteln.

Ein vernetztes Ökosystem

Das US-Unternehmen Vizzia Technologies macht ebenfalls große Fortschritte in diesem Bereich.

Das Unternehmen ist Eigentümer und Betreiber eines IoT-Labors an der University of New Mexico School of Engineering in Albuquerque

Laut Andreas Stavropoulos, dem Leiter des IoT-Labors, ermöglicht es die automatische Echtzeitverfolgung von Umweltbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit, CO2 und Luftdruck.

"Labor-Kühl- und Gefrierschränke sind entscheidend für den Schutz empfindlicher und teurer Produkte wie Impfstoffe, Blutkonserven und Laborproben. Vizzia verwendet Sensoren, die rund um die Uhr Echtzeitwarnungen ausgeben, wenn die Umgebungsbedingungen außerhalb der festgelegten Bereiche liegen. Große Fortschritte bei neuen drahtlosen Technologien und medizinischen Geräten treiben die Innovation im Gesundheitswesen voran und schaffen intelligente Labore."

Er fügt außerdem hinzu, dass:

"Immer mehr mit dem Internet verbundene medizinische Geräte wie Kühlschränke sind in der Lage, Daten zu generieren und präzise zu übertragen. Diese Daten bilden zusammen mit den Geräten selbst das Internet der medizinischen Dinge (IoMT) - ein vernetztes Ökosystem aus Geräten, Softwareanwendungen und zugehörigen Diensten."

Automatisierung von Arbeitsabläufen

Das ebenfalls in den USA ansässige Unternehmen Swittons bietet Konnektivität und Automatisierung komplexer Arbeitsabläufe im Bereich der Biowissenschaften, insbesondere im Laborbereich, an.

Die Geräte können mit Radiofrequenz-Identifikation (RFID) ausgestattet werden und sind in der Lage, unternehmensweite Analysen und KI zu integrieren.

Sie richten sich an strategischen Initiativen für das "Lab of the Future" (LoTF) aus und helfen bei der Automatisierung von Laborabläufen zwischen Menschen und bestehenden digitalen Laborgeräten, Systemen und Lösungen

Ihre Möglichkeiten reichen von der Auslösung der Gerätewartung und der Nachbestellung von Reagenzien bis hin zur Meldung von Abweichungen bei der Temperaturkontrolle oder dem Aufzeigen von verschütteten Flüssigkeiten.

Kimberly Brue, P360 Vice President of Commercial Excellence, erklärt:

"Als Fachmann, der in der Wissenschaft bei einem großen Pharmakonzern angefangen hat, waren es Erinnerungen an meine eigenen Laborprobleme, die die Entwicklung von Swittons für das Labor vorantrieben."

Labor-Informationsmanagement

Von seinem Hauptsitz in Polen aus spielt Solution4Labs eine aktive Rolle bei der digitalen Transformation von Laboren auf der ganzen Welt.

Paweł Gawkowski, COO, sagte:

"Wir sind darauf spezialisiert, kundenspezifische Module zu entwickeln, die in Laborinformationsmanagement-Lösungen (LIMS) von führenden Anbietern integriert werden, und diese mit den spezifischen Kundenanforderungen abzustimmen."

Die integrierten und an die Bedürfnisse der Labore angepassten Systeme des Unternehmens bieten unbegrenzte Möglichkeiten für den Einsatz von IT-Technologie in Laboren, schlug er vor.

"Diese Systeme der LIMS-Klasse können Informationen von Geräten sammeln, bei der Verwaltung dieser Daten helfen, Möglichkeiten zur Steuerung der Geräte, zur Erstellung von Berichten, zur Verwaltung von Menschen und Geräten und viele andere Möglichkeiten hinzufügen."

Das Unternehmen hat auch eine papierlose Lösung namens Holo4Labs für Labore entwickelt, die die Hololens2 von Microsoft verwendet.

Dabei handelt es sich um eine Brille, die als "persönlicher Assistent und Supervisor für den Labortechniker" beschrieben wird

Das Gerät überwacht und gewährleistet den korrekten Ablauf eines Prüfverfahrens und spart Zeit, indem es diktierte Wörter in Text übersetzt.

Stärkung der Laboratorien

Schneider Electric konzentriert sich auch auf intelligente Lösungen für das Labor, erklärte Kas Mohammed, VP Digital Energy bei Schneider Electric UK und Irland.

"EcoStruxure IoT solutions for Life Sciences ist unser zukunftsorientiertes Angebot für Biotechnologie- und Pharmaeinrichtungen. Damit helfen wir unseren Kunden, alltägliche Ereignisse zu antizipieren und zu managen, z. B. den Fernzugriff und die Einhaltung von Vorschriften. Wir versetzen Labore in die Lage, das Risiko von Stromausfällen zu reduzieren und die Zuverlässigkeit zu verbessern, wenn der Betrieb kritisch ist."

Da die medizinische Forschung und Innovation in hohem Maße durch digitale Technologien wie kollaborative Roboter und KI ermöglicht wird, steigt der Bedarf an Facility Managern, proaktiv darüber nachzudenken, wie sie ihren Betrieb cyber-resilient, vernetzt und sicher gestalten können.

"Die Digitalisierung und Zukunftssicherheit von Gesundheits- und Laboreinrichtungen wird in Zukunft sowohl für den privaten als auch für den öffentlichen Sektor eine wichtige Priorität sein."

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