Smart Economy

BIOBANKING: HOCHTECHNOLOGIE IN TIEFTEMPERATUR

Wie ein Unternehmen aus Gera mit tiefsten Temperaturen die höchsten Standards setzt

09.08.2020

Gera

Die in 2005 gegründete ASKION GmbH, hat sich in den letzten 12 Jahren zu einem der führendsten Hightech-Unternehmen Thüringens entwickelt. Aus AGFA-Laborgeräte hervorgegangen, ist der Mittelständler mittlerweile der technologische Trendsetter im Bereich der Medizin- und Biotechnik.

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Automatisches Einfrieren von Proben in Temperaturen tiefer als -150 Grad Celsius / Bild: ASKION GmbH Gera

Was ist Biobanking?


Im Grunde sind Biobanken (Biostorage) Hightech-Supermärkte, in denen biologische Proben wie Blut, Serum oder Gewebe bei Temperaturen von -150 Grad Celsius oder niedriger gelagert werden. Dazu kommen die entstehenden Datenarchive, die mögliche Antworten zur Prävention und Bekämpfung neuer Krankheiten beinhalten, und der Forschung zur Verfügung stehen. Ein System also, das gerade durch den Ausbruch der globalen Pandemie, eine ganz neue Bedeutung erfahren hat.


Einer der kritischsten Aspekte biologischer Arzneimittel ist die hohe Genauigkeit in pharmazeutischen Studien. Traditionell empfangen und lagern Biobanken verschiedenste Materialien, wie DNA-Proben von Menschen und Tieren, Bakterienstämme, Viren, Zellen (z.B. Stammzellen). Aufgrund der Verfügbarkeit von physischen Materialien sowie den damit verbunden Datensätzen stellen sie die Grundlage für wissenschaftliche Forschung dar.

Das Wichtigste bei der Handhabung von Proben ist das kontrollierte Einfrieren und die Einhaltung einer durchgehenden und dokumentierten Kühlkette. Nicht richtig eingefrorene und unterschiedlich kalt gehandhabte Proben sind, genauso wie der aufgetaute Inhalt eines Gefrierschranks, nur für den Mülleimer geeignet. Daher sind spezielle Systeme erforderlich, die jeden einzelnen Schritt genau dokumentieren und frühzeitig vor möglichen Abweichungen und Fehlfunktionen des Gefrierschranks warnen. Eine Biobank schützt also hochwertige Proben und bietet, durch die erreichte Langlebigkeit der Proben, wertvolle  Ressourcen für die Forschungsgemeinschaft.

Einen Open-Source Zugang zu Proben gibt es nicht, aber Wissenschaftler können auf ausgewählte Daten zugreifen, die in einer Biobank gespeichert sind und so, zum Beispiel, eine Vorauswahl an möglich interessanten Proben treffen, mit welchen sie ein besseres Verständnis zur Behandlung bestimmter Krankheiten bekommen können.


Keine neuen Impfstoffe ohne Tieftemperatur und Automation


Damit man dorthin gelangen kann müssen diverse Hindernisse überwunden werden. Eines davon ist die Qualität der Proben unter gleichzeitigem Schutz aller Beteiligten. Nun stellt sich die Frage, was bedeutet das. Hierzu ein Vergleich. Wenn man Eiscreme im Supermarkt kauft, bringt man diese am besten in einer Kühltasche nach Hause. Dort angekommen wird das Eis umgehend in den Tiefkühlschrank (-20°C) verbracht und nur zum Verzehr (Gebrauch) wieder herausgeholt. Durch diese durchgehend kalte Lagerung bleiben die Konsistenz und der Geschmack vom Eis erhalten.


Analog verhält es sich mit biologischen Proben. Wenn diese optimal gelagert und durchgehend kalt gehandhabt werden, können Wissenschaftler deutlich schneller und effizienter neue Nachweisverfahren und Impfstoffe entwickeln. Damit sie gleichzeitig vor eventuellen Risiken durch die biologischen Proben geschützt werden, kommt es in modernen Laboren zunehmend zum Einsatz von Automationslösungen. Automation ist ein bisschen so, als würde man dem Tiefkühlschrank die Eissorte und die Menge nennen und dieser exakt die gewünschte Sorte und Portion serviert, ohne dass man selbst ständig in die Kälte greifen muss. Da Automation zudem repetitiv dieselben Schritte immer wieder identisch ausführt und zusätzlich aus der Ferne überwacht und gesteuert werden kann, sorgt sie für eine wichtige Entlastung der Arbeitsprozesse im Labor.


Hightech entsteht nicht von selbst


„…dazu braucht es eine Mischung aus Beharrlichkeit und gut ausgebildetem und hoch engagiertem Personal, denn wie Edison bereits sagte: Ich bin nicht 10.000 Mal gescheitert. Ich habe erfolgreich 10.000 Varianten entdeckt, die nicht funktionierten.“ - Lutz Doms, Geschäftsführer von ASKION


Mit dem Thema Biobanking kennt man sich in Gera aus. ASKION hat in den letzten Jahren in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut sowohl ein Probenlager- und Probeneinfrierlösung als auch die Automatisierung von Einfrier- und Lagerlösungen entwickelt. Das Unternehmen positionierte sich im internationalen Vertriebs- und Servicenetzwerk und verzeichnete in den letzten drei Jahren ein Rekordwachstum. Heute arbeitet man aus Gera mit Kunden aus über 50 Ländern weltweit.


Was ist das Askion C-line® System?


Das Askion C-line® System ist ein modulares System, das die folgenden Bereiche abdeckt:

- Kontrolliertes  und reproduzierbares Einfrieren

- Tieftemperaturlagerung (unter -150°C)

- Tieftemperatur Automation (automatisches Einzelproben und / oder SBS Rack Handling, bei bis zu -130°C)

- Dokumentation (automatische automatische Aufzeichnung aller Parameter für jede Probe im System)

- Beratung (gemeinsame Planung und Realisierung von einer Idee bis zur fertigen Biobank / Biorepository


Der Grundgedanke hinter dem System ist eine kundenspezifische und exakt passende (weder über- noch unterdimensionierte) Automationslösung. Der Anwender kann hierbei einzelne Module (z.B. nur Einfrieren oder nur Lagern) oder eine Komplettlösung umsetzen. Aufgrund des modularen Aufbau kann die Biobank / Biorepository schrittweise in der Zukunft mitwachsen bzw. angepasst werden.


Der Med-Tech Standort muss in Deutschland auch in Nicht-Corona-Zeiten im Fokus stehen


Das breite Interesse der Öffentlichkeit an der Entwicklung von Medizin- und Biotechnologie ist mit dem Ausbruch von COVID-19 schlagartig gestiegen. Das Hightech-Thema wird von aufstrebenden Mittelständlern in Deutschland seit Jahren erfolgreich entwickelt und Firmen wie ASKION haben sich vielversprechend in der Forschung positioniert. Eine Erkenntnis, die mit der gegenwärtigen Corona-Pandemie einhergeht, liegt sicherlich in der Bedeutung eine solche Forschung in Deutschland weiterhin zu ermöglichen und halten zu können.

Die sichere Probenlagerung, Automation von Arbeitsschritten in Laboren und vor allem die Möglichkeit Daten und Wissen austauschen zu können, ohne einen direkten Zugang zu den Proben zu haben, zeigt sich in der derzeitigen Corona-Forschung als entscheidendes Werkzeug.

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