PAuLa – Peptide Automation Lane

Fa. Thermo Fisher Scientific, Ulm 2002 – 2015
Konzeptionierung und Realisierung eines LIMS für die Peptidproduktion

Kontext

Automationssoftware für Produktion und Qualitätssicherung von Peptiden (Biotechnologie).

Das Projekt zeichnete sich dadurch aus, dass es zuvor keinerlei digitales Workflow – und Informationsmanagement für die Peptidproduktion gab.

So war eine der großen Herausforderungen die Moderation. Die Projektbetroffenen brachten nur vage Vorstellungen bezüglich einer Vernetzung ihrer Arbeitswelt mit.

In zahlreichen Audits wurde der Status Quo des Arbeitsflusses erfasst und in ein digitales Modell überführt.

Nach einer etwas über Planung gelegenen Implementierungsphase verblüffte PAuLa durch eine

  • kurze Inbetriebnahmephase
  • die fast sofortige Steigerung der Effizienz in vielen Arbeitsbereichen
  • einen wartungsarmen Betrieb.

PAuLa ist ein agiles Projekt, das auch heute, nach fast 10 Jahren laufend erweitert und verändert wird, um der stetig wachsenden Nachfrage nach Peptiden gerecht zu werden.

 

Aufgaben

  • Requirement Engineering
  • Pflichtenhefterstellung
  • Datenbank-Design
  • Schnittstellendesign zum ERP-System
  • Software-Design
  •  Implementierung

Systemanforderungen

  • Eliminierung von Insellösungen
  • Erfassung sämtlicher Labordaten in der Datenbank
  • Integration von Produktions- und Analyseegeräten in Produktionssystem:
    • Syntheseizer
    • Präparative HPLC
    • Massenspektrometrie
    • Analytische HPLC
  • Einbindung von Barcode – Scannern
  • Ansteuerung sämtlicher Labordaten über Barcode.
  • Datenverarbeitung von Binär-, ASCII-, WMF-, GIF-, sowie verschiedenen binären Formaten
  • Qualitätsmanagement
    • Modul „Quality Review“ als Interface zwischen Produktion und QS.
    • Product Sheets/Qualitätszertifikat

Systemumfeld

  • MSSQL Server 7.0 / MSSQL Server 2000 / MSSQL Server 2008 R2
  • Navision Financials

Entwicklungswerkzeuge

  • Borland Delphi5.0, Delphi 7.0
  • CVSNT/WinCvs
  • MSSQL Enterprise Manager/Query Analizer

Verschiedene Module

Synthesizer-Bestückung

 



Die noch nicht synthetisierten Peptide (oben) werden mittels Multiselect-Drag & Drop eine Synthesizer – Palette zugeordnet.

Der Peptid-Baum

Ausgehend vom Peptid können verschiedene Arten von Objekten je nach Erfordernissen in beliebiger Anzahl erzeugt werden.

Die Objekte werden hierarchisch zueinander angeordnet.

Jedes der Objekte hat seinen eigenen Status, der automatisiert den Status des jeweils übergeordneten Objektes festlegt.

Es gibt verschiedene Arten von Peptiden, die in verschiedenen Produktionsprozessen hergestellt werden.

Die Peptide sind daher typisiert-was auf das jeweilige Statusmodell und auch auf das automatisierte Erzeugen von Unter-Objekten einen Einfluss hat.

 

 

 

 

 

 

Präparative HPLC

Die präparative HPLC dient der Aufreinigung des Peptides.

Der Reinigungslauf unterteilt sich in verschiedene Phasen, die in Fraktionen abgegriffen werden.

Die während der Aufreinigung anfallenden Informationen werden von den HPLC-Anlagen erfasst und im LIMS dargestellt.

Während der Aufreinigung werden auch automatisiert Online-Chromatogramme (rechts oben sichtbar) erzeugt.Es gibt verschiedene Arten von Peptiden, die in verschiedenen Produktionsprozessen hergestellt werden.

Da jedes Peptid abhängig von seinen Bestandteilen eine spezifische Masse hat, dienen die Online-Massen der Fraktionen einer ersten Abschätzung, in welcher der Fraktionen das Produkt gefunden werden kann.