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Device and method for automatized egg cell inspection and sorting

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Fortschritte in der biowissenschaftlichen Forschung dank innovativer Robotertechnik

Ein universitäres Spin-off-Unternehmen bereitet die Markteinführung eines automatisierten Sortiersystems für die Eier von Zebrabärblingen vor, um Zeit- und Kostenaufwand für die Forschung deutlich zu reduzieren.

Gesundheit

Eier und Larven von Zebrabärblingen eignen sich für die Forschung aus mehreren Gründen: da sie durchsichtig sind, kann ihre (sehr schnelle) Embryonalentwicklung genau beobachtet werden. Zudem ist die Haltung adulter Tiere weitaus einfacher und platzsparender als etwa die von Mäusen. Rund 85 % der Gene, die menschliche Krankheiten auslösen, sind auch beim Zebrabärbling zu finden. Schließlich produzieren die Fische wöchentlich Hunderte Nachkommen, sodass sich die Art als geeigneter Modellorganismus für genetische, entwicklungsbiologische und toxikologische Studien etabliert hat. Trotz einfacher und schneller Reproduktion und Züchtung ist die manuelle Sortierung und Kontrolle Tausender Fischeier täglich aber noch ein deutlicher Engpass. „Problematisch ist vor allem, dass die Gewinnung großer Mengen von Eiern und deren Vorbereitung für Forschungszwecke sehr arbeitsintensiv ist“, erklärt Frank Bonnet, Projektkoordinator von EggSorter und Forscher an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL), Schweiz. „Da bislang keine schnelle oder einfache Methode für die kontinuierliche Sichtung und Sortierung der großen Mengen an Eiern existierte, mussten technische Fachkräfte und Forschende eigene wertvolle Zeit für dieses einfache, aber aufwändige Prozedere opfern.“

Automatisierte Sortierung der Fischeier

Das EU-finanzierte Vorläuferprojekt ASSISIbf hatte bereits ein automatisiertes Sortiersystem für Fischeier entwickelt. Nun sollte das Projekt EggSorter die realen Marktchancen für eine Technologie analysieren, die die Vorbereitung von Fischeiern für Forschungszwecke erheblich beschleunigt und die Verschwendung von Forschungsressourcen vermeidet. Zunächst untersuchte die Gruppe um Bonnet den Spielraum für eine Weiterentwicklung und Kommerzialisierung der Innovation. „Beurteilt werden musste, inwieweit die Technologie für die potenzielle Endnutzung brauchbar ist, und was verbessert werden muss“, erklärt er. „Zudem wollten wir einen Geschäftsplan erstellen und herausfinden, ob sich die Technologie für Unternehmen rentiert.“ Um das System durch Feedback zu optimieren, wurden Prototypen mit potenziellen Endnutzern besprochen und getestet. „Diese ersten Prototypentests waren sehr hilfreich und zeigten uns, wo noch nachgebessert werden muss“, sagt Bonnet, „denn natürlich sollte ein erfolgreiches Produkt sämtlichen Erwartungen der Nutzerschaft entsprechen. In den Tests wurde klar, bei welchen technischen Komponenten noch Optimierungsbedarf besteht.“ Im Anschluss an entsprechende Marktanalysen wurde im Rahmen der Projektlaufzeit ein Spin-off-Unternehmen ausgegründet. „Dieses Start-up ist eines der wichtigsten Resultate des Projekts“, fügt Bonnet hinzu. „Das Unternehmen hat in der Schweiz bereits vier Stellen geschaffen, wobei zwei der Angestellten aus dem EU-Raum kommen.“

Investition in Biowissenschaften

Dem im Februar 2020 abgeschlossenen Projekt EggSorter kam für die schnelle Markteinführung der Technologie eine Schlüsselrolle zu. Mit der automatisierten Sichtung und Sortierung entfällt für Forschungsgruppen an Universitäten und Unternehmen das mühsame manuelle Sortieren Tausender täglich produzierter Fischeier. Das neue Start-up hat bereits Vorverträge über den frühestmöglichen Erwerb der Technologie geschlossen. Derzeit beendet die Forschungsgruppe ihre Arbeiten an einer Beta-Version des Endprodukts, die in den kommenden Monaten präsentiert wird, und der endgültige Markteintritt ist für nächstes Jahr geplant. „Mit der aktuellen COVID-19-Pandemie wird deutlich, welcher Stellenwert der biowissenschaftlichen Forschung zukommt“, so Bonnet. „So haben sich etwa Schnelltests als unverzichtbar für die Arzneimittelforschung erwiesen.“

Schlüsselbegriffe

EggSorter, Fischeier, Genetik, Larven, Krankheiten, Biologie, Toxikologie, ETHZ, Zebrabärbling, ASSISIbf

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