Schneller schlau
Eine genaue und schnelle Diagnose ist der Schlüssel für eine erfolgreiche Therapie – auch in der Tiermedizin. Aber das ist leichter gesagt als getan, besonders für einen Tierarzt im Außeneinsatz, denn viele Krankheiten haben keine eindeutigen Symptome. Normalerweise nimmt der Tierarzt dann Proben und schickt sie an ein Labor. Das dauert. Und für eine notwendige Therapie muss er erneut anreisen.
Labor to-go
Unser Kunde kam daher auf die innovative Idee für ein tragbares Labor, das eine vor-Ort-Analyse direkt auf dem Hof ermöglicht. Der zu entwickelnde PCR-Analyzer, sollte nicht größer als ein kleiner Drucker sein.
Gute Idee. Aber extrem anspruchsvoll in der Umsetzung. Denn die eigentliche Analyse-Einheit war noch kleiner, eine Art Karte im Smartphone-Format. Deren Ansteuerung war unsere Aufgabe. Und nicht die Einzige.
Hightech auf kleinstem Raum
Neuartige Methode
Das Gerät bietet eine besondere Analysemethode zur Erkennung von Infektionskrankheiten bei Tieren. Dies geschieht mit Hilfe einer PCR, bei der das zu untersuchende genetische Material molekularbiologisch vervielfältigt wird. Alle Reagenzien sind bereits auf der Karte vorhanden. Der Tierarzt muss nichts weiter tun, als die Speichel- oder Blutprobe einzufüllen. Das Ergebnis wird über einen Chip ausgelesen und erscheint innerhalb weniger Sekunden per App auf seinem Smartphone.
Viele kleinste Teile
Der Analyzer vereint also viele Prozesse auf kleinstem Raum, die sonst im Labor separat in großen Maschinen mit großem Zeitaufwand ablaufen. Miniaturisierung, Mikrofluidik, eine große Zahl von Bauteilen, die passende Ansteuertechnik, Schnittstellentechnik, alles reibungslos und robust in der Anwendung – das alleine wäre schon Herausforderung genug gewesen. Aber wir waren nicht die einzigen im Projekt.
PCR
Ausgehend von der Gewinnung einer DNA-Probe wird eine PCR (polymerase chain reaction, deutsch: Polymerase-Kettenreaktion) durchgeführt, bei der das genetische Material bzw. ein genau definierter Abschnitt von dem DNA-Molekül künstlich vervielfältigt wird. Durch die exponentielle Vervielfältigung wird ein rasanter Anstieg des Probenmaterials erreicht. Als Probenquelle können Speichel, Blut und andere Körperflüssigkeiten dienen, in denen die Erreger enthalten sind.
Die technische Herausforderung liegt hierbei in der unterschiedlichen Temperierung der Probe unter besonderen Rahmenbedingungen.
Viele Partner
Neben BYTEC waren weitere Unternehmen an der Entwicklung beteiligt: für Gehäuse, Chip, App, Karte und Mechanik.
Wir haben die Zügel in die Hand genommen und alle Beteiligten koordiniert. Dadurch entstand eine partnerschaftliche und sehr effiziente Zusammenarbeit.
Ein großer Erfolg
Eine Plattform wie ein PCR-Analyzer, die es den Tierärzten auch vor Ort im Stall oder im Feld erlaubt, komplexe Diagnosen durchzuführen, muss höchsten Anforderungen an Robustheit, Zuverlässigkeit und Anwenderfreundlichkeit genügen. Diese wurden erfolgreich in die Praxis umgesetzt.
