Integration von KI und Robotik in die Laborautomatisierung: Markteinblicke und -aussichten

Aug 16, 2023

In der schnelllebigen Welt der wissenschaftlichen Forschung und Entdeckung sind Zeit und Präzision von entscheidender Bedeutung. Labore auf der ganzen Welt suchen ständig nach Möglichkeiten, ihre Arbeitsabläufe zu optimieren, manuelle Fehler zu reduzieren und die Gesamteffizienz zu steigern. Dieses Streben nach Fortschritt hat zu einem schnellen Wachstum des Marktes für Laborautomatisierung geführt und bietet innovative Lösungen, die die Art und Weise, wie Wissenschaft betrieben wird, neu definieren. Von der Pharmazeutik bis zur Biotechnologie, von der akademischen bis hin zu industriellen Anwendungen ist die Laborautomatisierung zu einem unverzichtbaren Werkzeug geworden, das Forschern und Wissenschaftlern gleichermaßen Möglichkeiten bietet.

Der GlobusMarkt für Laborautomation wird bis 2028 voraussichtlich 7,1 Milliarden US-Dollar erreichen (gegenüber 5,1 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022), was einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 5,8 % im Prognosezeitraum entspricht. Steigende technologische Fortschritte treiben in erster Linie das Wachstum dieses Marktes in der Laborautomatisierung voran, die steigende Nachfrage nach miniaturisierten Prozessgeräten unterstützt das Marktwachstum zusätzlich. Höhere Anfangsinvestitionen behindern jedoch das Marktwachstum. Es wird jedoch erwartet, dass die langsame Einführung der Laborautomatisierung in einigen Laboren und die lange Wartezeit auf die Workflow-Implementierung das Marktwachstum bremsen.

Das Laborautomatisierungsgeschäft ist sehr wettbewerbsintensiv, da sowohl etablierte Unternehmen als auch Neueinsteiger um den gleichen Marktanteil konkurrieren. Ab 2022 sind Thermo Fisher Scientific (USA), Tecan Group (Schweiz), Danaher Corporation (USA), Agilent Technologies (USA), F. Hoffmann-La Roche (Schweiz) die wichtigsten Akteure auf dem globalen Markt für Laborautomatisierung. PerkinElmer (USA), Eppendorf (Deutschland), Becton, Dickinson and Company (USA), Waters Corporation (USA), Siemens Healthineers (Deutschland), Abbott Laboratories (USA), bioMérieux (Frankreich), Endress+Hauser Group (Schweiz), Unter anderem Hamilton Company (USA) und Hudson Robotics (USA).

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Thermo Fisher Scientific entwickelt, produziert, verkauft und vertreibt Analyseinstrumente, Reagenzien und Verbrauchsmaterialien, Laborausrüstung sowie Software und Dienstleistungen. Das Unternehmen bietet ein vollständiges und integriertes Portfolio an Lösungen und Dienstleistungen für die klinische Wissenschaft sowie Laborforschung und -analyse. Das Unternehmen bietet Produkte über Marken wie Thermo Scientific, Applied Biosystems, Invitrogen, Fisher Scientific und Unity Lab Services an. Das Unternehmen ist in vier Segmenten tätig: Life-Science-Lösungen, Analyseinstrumente, Spezialdiagnostik sowie Laborprodukte und Biopharma-Dienstleistungen. Die Segmente Analytical Instruments und Laboratory Products & Biopharma Services bieten Laborautomatisierungslösungen an.

Die Tecan Group entwickelt, produziert und vertreibt Laborautomatisierungslösungen. Das Unternehmen produziert Roboter-Probenprozessoren, eigenständige Trenn- und Nachweisgeräte, Laserscanner, integrierte Systeme sowie Pumpen und Ventile für die hochpräzise Flüssigkeitshandhabung. Das Unternehmen ist in zwei Geschäftsbereichen tätig: Life Sciences Business und Partnering Business.

Die Laborautomatisierung hat sich als bahnbrechend erwiesen, da sie sich wiederholende Aufgaben rationalisiert und es Wissenschaftlern ermöglicht, sich auf Analysen und Entscheidungen auf hoher Ebene zu konzentrieren. Durch die Automatisierung von Prozessen wie Probenhandhabung, Datenanalyse und Experimentdurchführung können Forscher den Zeit- und Arbeitsaufwand für Routineaufgaben erheblich reduzieren, was zu einer höheren Produktivität und schnelleren Ergebnissen führt.

Ungenaue Daten können zu falschen Schlussfolgerungen und Zeitverlust führen. Die Laborautomatisierung eliminiert das Risiko menschlicher Fehler bei der Probenvorbereitung, -messung und -analyse und gewährleistet so die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit wissenschaftlicher Experimente. Mit präzisen Daten können Wissenschaftler fundierte Entscheidungen treffen und bahnbrechende Entdeckungen machen.

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Die Pharmaindustrie steht bei der Einführung der Laborautomatisierung an vorderster Front. Hochdurchsatz-Screening und automatisierte Synthese ermöglichen es Forschern, Tausende von Verbindungen effizient zu testen und so die Zeitpläne für die Entdeckung und Entwicklung von Arzneimitteln zu verkürzen. Dies senkt nicht nur die Kosten, sondern erhöht auch die Chancen, potenziell lebensrettende Medikamente zu identifizieren.

Die Laborautomatisierung spielt eine zentrale Rolle in der Genomforschung und ermöglicht die schnelle Analyse großer Mengen genetischer Daten. Dieser Fortschritt hat den Weg für eine personalisierte Medizin geebnet, die Behandlungen an die genetischen Profile einzelner Patienten anpasst und so zu wirksameren und gezielteren Therapien führt.

Die Automatisierung hat klinische Labore durch die Rationalisierung der Probenverarbeitung und -analyse verändert. Von Bluttests bis hin zu Gentests beschleunigt Lab Automation diagnostische Arbeitsabläufe und ermöglicht so eine schnellere und genauere Krankheitserkennung und Patientenversorgung.

Während die Laborautomatisierung enorme Vorteile bietet, können die anfänglichen Einrichtungskosten für kleinere Labore und Forschungseinrichtungen ein erhebliches Hindernis darstellen. Mit fortschreitender Technologie und zunehmender Zugänglichkeit werden diese Herausforderungen jedoch nach und nach überwunden.

Mit der zunehmenden Abhängigkeit von automatisierten Systemen werden Datensicherheit und Datenschutz zu obersten Anliegen. Es müssen robuste Maßnahmen vorhanden sein, um sensible Forschungsdaten vor unbefugtem Zugriff oder Verstößen zu schützen.

Unter Laborautomatisierung versteht man den Einsatz von Technologie und Robotersystemen zur Durchführung von Laboraufgaben und Experimenten mit minimalem menschlichen Eingriff.

Die Laborautomatisierung verbessert die Effizienz, Datengenauigkeit und Reproduzierbarkeit und führt zu schnelleren Ergebnissen und einer höheren Produktivität in der wissenschaftlichen Forschung.

Laborautomatisierung findet Anwendung in der Arzneimittelforschung, der Genomforschung, der klinischen Diagnostik und verschiedenen anderen wissenschaftlichen Bereichen.

Der Markt für Laborautomatisierung wächst weiter und definiert die Landschaft der wissenschaftlichen Forschung neu. Mit seinem Potenzial, Entdeckungen zu beschleunigen, die Datengenauigkeit zu verbessern und Arbeitsabläufe zu optimieren, ist Lab Automation der Schlüssel zur Erschließung neuer Möglichkeiten in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen. Da Herausforderungen angegangen werden und Technologie immer zugänglicher wird, können wir davon ausgehen, dass die Laborautomatisierung eine noch wichtigere Rolle bei der Gestaltung der Zukunft von Wissenschaft und Innovation spielen wird.