Aquila Biolabs setzt Lisa Pro von Sinterit ein, um in den „Kanban“-3D-Druck von Biosensorteilen einzusteigen

Deutsches Life-Science-Unternehmen Aquila Biolabs GmbH hat sich zu Sinterit 3D-Druck, um die Kosten für die Produktion von Biosensor-Teilen in kleinen Stückzahlen zu senken.

Die proprietären Biopumpen und Sensoren von Aquila Biolabs wurden entwickelt, um Zellkulturen zu analysieren und Flüssigkeiten in Labortests zu zirkulieren. Durch die Übernahme der Lisa Pro 3D-Drucker hat das Unternehmen nun einen Weg gefunden, kundenspezifische Teile flexibel nach Bedarf zu produzieren und die Bestandskontrolle nach Kanban zu nutzen.

Drei der Sinterit-3D-gedruckten Flüssigkeitsinjektionssysteme von Aquila Biolabs. Bild über Sinterit.

Bio-Angebot von Aquila Biolabs

Aquila Biolabs wurde 2014 in Aachen gegründet und hat sich auf die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von intelligenten Sensoren und Datenanalysesoftware spezialisiert, die das Rätselraten aus der Bioverarbeitung herausnehmen. Eines der Hauptprodukte des Unternehmens ist seine Zellwachstumsquantifizierer (CGQ), ein Laborsensor, der biologische Kulturen in Schüttelkolben oder Bioreaktoren beurteilen und das Wachstum von Mikroorganismen nicht-invasiv darstellen kann.

Aufgrund seiner Fähigkeit, Backscatter-Messungen zur Überwachung von Tests durch Glassubstrate zu verwenden, ermöglicht der CGQ den Benutzern im Wesentlichen, das Kulturwachstum in Echtzeit mit hoher Präzision zu verfolgen.

Ein weiteres Produkt des Unternehmens, seine Flüssigkeitseinspritzsystem (LIS) erfüllt einen anderen Zweck für Labortests, da es zum Einfüllen von Flüssigkeiten in Schüttelkolben entwickelt wurde. Bestehend aus einer sterilen Einwegkartusche sowie einem Laufwerk und einer LIS-Software kann das Produkt mit jeder Art von Flüssigkeit gefüllt werden, die es während der Kulturexperimente nach komplizierten, vom Benutzer programmierten Fütterungsmustern in Flaschen pumpt.

Um für den Laboreinsatz geeignet zu sein, müssen sowohl CGQ als auch LIS glaskompatibel sein, d. wo sich Sensoren neben den Zellkulturen, die sie überwachen sollen, ständig anpassen müssen.

Das überarbeitete LIS-Systemdesign von Aquila Biolabs, einschließlich 3D-gedruckter Skelettstruktur und Zylinder für das Außengehäuse des Geräts.
Das überarbeitete LIS-Systemdesign von Aquila Biolabs umfasst eine 3D-gedruckte Skelettstruktur und einen Zylinder für das Außengehäuse des Geräts (im Bild). Bild über Sinterit.

Ein einzigartiges Biosensor-Dilemma

Diese Forderung nach Vielfalt bei der Herstellung von Produkten in relativ geringen Mengen bringt Aquila Biolabs in eine schwierige Lage. Die Herstellung kundenspezifischer Teile für jede Kundenkonfiguration mit gewöhnlichen Werkzeugen wäre sehr kostspielig und zeitaufwändig, während die Anschaffung der für die Skalierung eines solchen Workflows erforderlichen Geräte ebenfalls hohe Investitionen erfordern würde.

Erschwerend kommt hinzu, dass das Unternehmen während der Pandemie auch unter einer Unterbrechung der Lieferkette litt und die Nachfrage seit der Übernahme durch rapide gestiegen ist Wissenschaftliche Industrie, in einer Weise, die es veranlasst hat, seine Produktionsprozesse zu überprüfen und mit dem Insourcing zu beginnen, um sich von Marktturbulenzen zu isolieren und die Kontrolle über seine Bestände zu erlangen.

Aquila Biolabs hat versucht, dies zu erreichen, indem es den Lisa Pro 3D-Drucker von Sinterit einführt. Auf diese Weise hat das Unternehmen nach eigenen Angaben nun die Möglichkeit, Adapter herzustellen, mit denen Sensoren an einer Vielzahl von Behältertypen angebracht werden können, sowie die Produktion auszugleichen, sodass nur die genaue Anzahl von Teilen hergestellt wird, die bei jedem Druck benötigt werden Lauf.

Die Studio-Software von Sinterit zeigt ein Multi-Print-Setup.
Die Studio-Software von Sinterit zeigt ein Multi-Print-Setup. Bild über Sinterit.

‘Kanban’-Bestandsverwaltung

Mit seiner neuen Lisa Pro druckt Aquila Biolabs jetzt das LIS in PA12-Teilen in 3D, einschließlich einer internen Skelettstruktur, die die Hauptelektronik enthält, und eines Zylinders für das Außengehäuse des Geräts. Durch die Umstellung auf die SLS-Produktion konnte das Unternehmen seinen Arbeitsablauf effektiv vereinfachen und gleichzeitig den Durchsatz dramatisch steigern. Dank der überarbeiteten Einrichtung kann das Unternehmen bis zu 400 Teile in einem Durchgang produzieren.

Auch die Nachbearbeitung dieser Teile ist für Aquila Biolabs einfach zu bewerkstelligen, da die manuelle Entpulverung relativ wenig Fachwissen erfordert, während Sinterit auch automatisierte Entpulverungslösungen anbietet, die eine Endbearbeitung ermöglichen. Politur für Produkte verwenden, die ihre Markteinführungszeit drastisch verkürzen.

Neben dem neu gestalteten LIS hat das Unternehmen mit seiner Lisa Pro auch eine Klemmhebelstruktur in 3D gedruckt, die Teil eines Adapters ist, der Sensorplatten in Position hält. In der Vergangenheit wurde diese Komponente ausgelagert, aus Aluminium hergestellt, eloxiert und schwarz beschichtet, bevor sie wieder zurückgeschickt wurde, aber jetzt sagt Aquila Biolabs, dass es in der Lage ist, sie in einer konsistenten Auflösung und Qualität im eigenen Haus herzustellen.

In Bezug auf die Rentabilität hat der Wechsel zum 3D-Druck es dem Unternehmen auch ermöglicht, die Prinzipien von „Kanban“ zu übernehmen, einem Bestandsverwaltungssystem, bei dem Teile rechtzeitig für den Endverbrauch produziert werden. Dadurch hat Aquila Biolabs die Möglichkeit, den Lagerbestand und die Anzahl unnötiger Teile zu reduzieren, was sowohl Platz- als auch Effizienzgewinne ermöglicht.

Insgesamt ist der Produktionsleiter des Unternehmens, Sayantan Dutta, zu dem Schluss gekommen, dass die Einführung der Lisa Pro aufgrund ihres kostengünstigen und ergonomischen Formfaktors, der es dem Unternehmen ermöglicht hat, seine Fertigungskapazitäten ohne den Aufbau einer neuen Infrastruktur zu erhöhen, eine kluge Wahl war, und er letztendlich beschreibt das System als „umfassend vom Pulver bis zum Teil“.

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Das vorgestellte Bild zeigt einen Wissenschaftler, der die Sinterit-3D-gedruckten Flüssigkeitsinjektionssysteme von Aquila Biolabs verwendet. Bild über Sinterit.

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