Die Biologielaboranten sollen in der Ausbildungseinheit alle Schritte auf dem Weg vom Gen zum Protein erlernen, da später – in Abhängigkeit des Forschungsbereichs, in dem sie arbeiten – alle angewandten Techniken zum Einsatz kommen können. Die meisten Anlagen/Geräte können sowohl direkt an der Konsole, als auch PC-gestützt mittels Steuerungssoftware, betrieben werden. Primär werden die Anlagen über die Steuerungssoftware gesteuert, da hierbei auch automatisch verlaufsrelevante Daten aufgezeichnet werden, die wiederum zur digitalen Auswertung des gesamten Prozesses genutzt werden.
Die Auszubildenden lernen…
Die nachfolgenden Erläuterungen umfassen nur den digitalen Teil des Prozesses. Die Auszubildenden haben über ihr Device Zugang zur Planungssoftware und können dort die verschiedenen Apps für ihre Planungen und Überprüfungen nutzen.
Für die Steuerung der zwei Bioreaktoren wird an zwei PCs die Steuerungssoftware aufgerufen, über deren Oberfläche die Steuerung der jeweiligen Anlage möglich ist. In der Steuerungssoftware werden sowohl die erforderlichen Versuchsparameter eingestellt, als auch der Prozess über die Laufzeit von mehreren Stunden überwacht.
Für die Steuerung der beiden biochromatographischen Anlagen wird zudem an zwei PCs die Steuerungssoftware aufgerufen. In der Steuerungssoftware können entweder hinterlegte Protokolle aufgerufen oder die Aufreinigungsprotokolle individuell angepasst programmiert werden, zusätzlich wird der Lauf während der Laufzeit protokolliert. Die verschiedenen Analytiken während des Prozesses erfolgen u. a. mit Hilfe eines PC-gesteuerten UV-VIS-Spektrometers oder mit einem Imager und anschließender qualitativer und quantititativer Auswertung mit Hilfe einer passenden Auswertesoftware. Weitere Auswertungen der Daten und die zu generierenden graphischen Auswertungen aus der Analytik erfolgen über Excel.
Praxistipp
Ausbilder und Ausbilderinnen benötigen Fachkenntnisse in Zellkultur, Molekularbiologie, Biochemie und teilweise in Biotechnologie. Weiterhin müssen sie mit der Anlage soweit vertraut sein, dass sie bei eventuell auftretenden Fehlern im laufenden Prozess reagieren können, damit das Ausbildungsziel mit den Auszubildenden erreicht werden kann.
Durch den zeitlichen Aufwand bei Vor- und Nachbereitung des eigentlichen Versuchs muss der gesamte Ablauf direkt funktionieren, da es keine Wiederholungsmöglichkeit innerhalb der Kleingruppe (vier bis maximal fünf Azubis pro Anlage) aufgrund des Zeitfensters gibt. Die Ausbilder und Ausbilderinnen müssen auch Autoklaven zur Sterilisation von Geräten bedienen können und im Umgang mit GVOs (Sicherheitsstufe 1) versiert sein. Dazu gehören steriles Arbeiten, korrekte Nutzung von Cleanbenches Klasse 2 und die fachgerechte Entsorgung von biologischen Abfällen. Auch der Umgang mit Druckgasen zur Begasung der Bioreaktoren muss bekannt sein.
Um sicherzustellen, dass die digitalen Zugriffe im Ausbildungsblock funktionieren, ist es ratsam, kurz vorher die entsprechenden Programme und Systeme (Steuerungssoftware) zu prüfen, um eventuelle Probleme noch im Vorfeld beheben lassen zu können.
Autor dieses Umsetzungsbeispiels: Gernot Kloos und Mathias Rothenburger, Merck KGaA