Flexible roboterbasierte Plattform zur automatisierten Produktion von Nanopartikeln
Mit einer Laufzeit von knapp drei Jahren und und einer Förderung in Höhe von rund 1,5 Millionen Euro im Rahmen des Förderprogrammes des BMBF zur Förderung von KMU zentrierten, strategischen FuE-Verbünden in Netzwerken und Clustern (KMU-NetC) startet das Verbundprojekt APRONA zum 1.9.2017.
Mit dem Ziel die automatisierte Herstellung von Nanopartikeln für Diagnostik und Therapie zu initiieren ist APRONA als Verbundprojekt zwischen einem ingenieurgetriebenen KMU, zwei Life-Science-KMUs und einem Fraunhofer-Institut als Pilotprojekt im Cluster gestartet. Das Projekt stellte sich hierbei der Herausforderung einer automatisierten Produktion von diagnostischen und therapeutischen Nanopartikel-Systeme. Im Rahmen des Projekts APRONA wurden KMUs in die Innovationsnetzwerke eingebunden und mit Forschungseinrichtungen zusammengeführt, wodurch sie an deren Know-How partizipieren konnten.
Nanopartikel-basierte Technologien gehören zu den Kerntechnologien der medizinischen Forschung und sind auch für Unternehmen der Pharmaindustrie attraktiv. Dank großer Fortschritte in der Materialforschung stehen zahlreiche diagnostische und therapeutische Nanopartikel zur Verfügung. Der sensitive Herstellungsprozess profitiert derzeit allerdings noch nicht von den Vorteilen einer Automatisierungstechnik. Eine der größten Herausforderungen bei der Synthese von Nanopartikel ist die Etablierung von Herstellungsverfahren, die reproduzierbare Produkteigenschaften sicherstellen und dabei den Anforderungen aus der personalisierten Medizin gerecht werden.
Ziel des Projekts war es, den Automatisierungsprozess unter Verwendung eines Zweiarmrobot-Systems umzusetzen, welches mit anderen Geräten interagiert. Dazu mussten sämtliche Geräte und Komponenten der Anlage so entwickelt und zusammengefügt werden, dass alle erforderlichen Bewegungsabläufe, Geschwindigkeiten, Positionierungen, Signal- und Messwert-Parameter einen ausreichend genauen und reproduzierbaren Produktionsablauf gewährleisten. Alle Geräte mussten daher miteinander kompatibel und kombinierbar sein.
Die entwickelte Pilotanlage wurde für die automatisierte robotergestützte Synthese von oberflächenmodifizierten Nanopartikeln unter GMP-nahen Bedingungen konzipiert. Parallel dazu wurde eine prozessbegleitende Offline-Analytik und die toxikologische Bewertung der hergestellten Nanopartikel für den menschlichen Organismus etabliert.
Roboterzelle, die im Projekt APRONA entwickelt wurde.
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