WO2013150064A1 - Laborgerätesystem und laborgerät zum behandeln von fluiden und feststoffen sowie verfahren zum betreiben eines laborgerätes - Google Patents

Laborgerätesystem und laborgerät zum behandeln von fluiden und feststoffen sowie verfahren zum betreiben eines laborgerätes Download PDF

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WO2013150064A1
WO2013150064A1 PCT/EP2013/057006 EP2013057006W WO2013150064A1 WO 2013150064 A1 WO2013150064 A1 WO 2013150064A1 EP 2013057006 W EP2013057006 W EP 2013057006W WO 2013150064 A1 WO2013150064 A1 WO 2013150064A1
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operating
laboratory
display
control
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PCT/EP2013/057006
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Matthias Arnold
Guido ERTEL
Lars Borrmann
Jan-Gerd Frerichs
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Eppendorf Ag
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    • B01L3/0217—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type
    • B01L3/0237—Details of electronic control, e.g. relating to user interface
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Definitions

  • US 4 821 586 describes a laboratory instrumentation system in the form of a pipette system in which a pipette (the actual laboratory instrument) is controlled by a programmed control unit to perform a dosing function selected from a supply. This can be, for example, pipetting individual liquid volumes, dispensing several partial volumes of a volume of liquid received, dilutions and titrations.
  • the control unit also allows writing and saving new programs for dispensing functions.
  • the control unit contains the control of the pipette and is connected via a flexible electrical cable to the motor, switches and lights of the pipette.
  • the information management system may also have access to the Internet / Intranet, for example, to network global corporations and to integrate the information of third parties into the data processing (e.g., link to a purchased item from a third party vendor).
  • the Internet / Intranet for example, to network global corporations and to integrate the information of third parties into the data processing (e.g., link to a purchased item from a third party vendor).
  • Integral software components of this information management system are the interfaces to the laboratory device system with the corresponding devices, the interfaces within the information management system, the interfaces to the user of the system, the interfaces to other users, the interfaces to the Internet / intranet and the interfaces to any coupled third-party systems. Furthermore, such a system has one or more databases, or access to one or more databases. The data from the databases and online data are then processed by a corresponding main program, which can also be realized in a modular manner (see above). The basis here are corresponding information models.
  • the invention also proposes a method for operating a laboratory apparatus which comprises a device for treating fluids and solids and at least one operating and / or display device, wherein: • at least one device module comprising the device for treating fluids and solids is operated physically separate from at least one display module comprising the operating and / or display device, and
  • the operating and / or display device allows cost savings, since it can be designed so that it can be used for several similar device modules and / or for different types of device modules. Thus, several similar or different device modules come out with a single control and / or display module. In addition, the manufacturer reaches with a certain operating and / or display module higher volumes, which can be made more economical.
  • the display device can in particular display operating data and / or performance data of the laboratory device. Several device modules can be operated in succession with the same operating and / or display module. It is also possible to operate several device modules simultaneously with the same operating and / or display module.
  • the means for wireless communication may comprise a plurality of channels, each channel having a channel associated therewith.
  • the senor is a sensor for acquiring data of an RFID chip integrated in the device module.
  • the operating data are wirelessly transmitted by means for wireless communication 9 using one of the aforementioned technologies and optionally additionally wired or via contacts from the device module 7 to the control and / or display module 8. Subsequently, individual or all data, directly or processed, can be transmitted to the central information management system 40.
  • the information management system 40 can also query data from the laboratory device, in particular from the operating and / or display module 8.
  • the operating element 30.1 is a start / stop button with which operating sequences or parts of operating sequences can be started and optionally stopped.
  • the pipette is set via an external operating and display device (e.g., mode, dosing amount, piston speed) and / or programmed (e.g., several consecutive operations) so that only the operations are started or stopped, if necessary, by means of the control element 30.1.
  • the operating element 30.1 is an electrical button.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laborgerätesystem und ein Laborgerät (1.6) zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen umfassend ein Gerätemodul (7) mit einer Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen (2) und eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung (3), ein vom Gerätemodul (7) körperlich getrenntes Bedien- und/oder Anzeigemodul (8), das die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung (3) ganz oder teilweise umfasst, und Mittel (10, 11) zum drahtlosen Kommunizieren (9) zwischen dem Gerätemodul (7) und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8), wobei das Laborgerätesystem ein von dem Laborgerät (1.6) entfernt angeordnetes und mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) über mindestens einen Kommunikationskanal (CH) verbundenes Informationsmanagement-System (40) aufweist, das Daten mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) beim Betreiben des Laborgerätes (1.6) austauscht.

Description

Laborgerätesystem und Laborgerät zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen sowie Verfahren zum Betreiben eines Laborgerätes
Die Erfindung bezieht sich auf ein Laborgerätesystem und ein Laborgerät zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Laborgerätes.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Laborgerätesysteme, bei dem Laborgeräte, wie z.B. Pipetten, Fotometer, Zentrifugen, Mischer, Thermo-Mischer, Schüttler, Thermo-Cycler, Real-Time-Cycler, DNA-Sequenzer, Gel-basierte Äquivalente, Geräte für Arrays, Laborautomaten (Workstations), Dosierstationen, Bioreaktoren, Steuerungen für Bioreaktoren und andere Laborgeräte zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen zum Einsatz kommen. Exemplarisch sei hier die Pipette hervorgehoben.
Laborgeräte zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen weisen Bedien- und Anzeigeeinrichtungen zum Einstellen, Programmieren, Starten, Steuern, Beenden und Überwachen ihrer Funktionen auf. Mit zunehmender Komplexität der Laborgeräte kommen im Allgemeinen Bedien- und Anzeigeeinrichtungen mit umfangreicheren Eingabeeinrichtungen und größeren Bildschirmen zum Einsatz. Dies erhöht den Raumbedarf und das Gewicht und verteuert die Laborgeräte erheblich. Weist das Laborgerät nur eine kleine Bedien- und Anzeigeeinrichtung auf, so beeinträchtigt dies den Bedienkomfort. Am Beispiel von Pipetten wird dies nachfolgend näher erläutert, wobei die Erfindung aufjede Art von Laborgeräten anwendbar ist:
Pipetten, sind handhabbare oder stationäre Dosiervorrichtungen, die insbesondere im Labor zur Dosierung von Flüssigkeiten verwendet werden. Besondere Bauformen von Pipetten sind z.B. Luftpolsterpipetten oder Direktverdrängerpipetten, welche als als Dispenser ausgebildet sein können. Des Weiteren gibt es Einkanalpipetten für Verwendung mit nur einer einzigen und Mehrkanalpipetten für gleichzeitige Verwendung mit mehreren Pipettenspitzen oder Spritzen.
Viele der bekannten Laborgeräte weisen üblicherweise Bedienelemente auf. So weisen z.B. Pipetten Bedienelemente zum Steuern der Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit und gegebenenfalls zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze von der Pipette auf. Ferner weisen sie Bedienelemente auf, die der manuellen Eingabe von Anwenderparametern (z. B. Dosiervolumen, Dosiergeschwindigkeit, Stoffwerte der Flüssigkeit, Kalibrierdaten) und/oder von Betriebsarten (z.B. Pipettieren, Dispensieren, Titrieren, Mischen) und/oder von Betriebsabläufen zur Probenbearbeitung (z.B. Aufnehmen, Mischen und Abgeben von Flüssigkeiten) dienen können. Zudem sind sie mit einer Anzeigeeinrichtung versehen, die der Anzeige von Betriebsdaten (z.B. Anwenderparameter, Betriebsart, Betriebsabläufe,
Betriebszustand) der Pipette dient.
Die Bedien- und Anzeigeeinrichtungen sind hauptsächlich am oberen Ende der Pipette (d.h. dem Laborgerät) angeordnet. Dort hat das Pipettengehäuse meist eine Verbreiterung, um diese Elemente unterzubringen. Bekannt sind Pipetten mit einem etwa stangenförmigen Gehäuse, das am oberen Ende einen pultartig geneigten, ggfs. auf einer Seite ausladenden Gehäusekopf aufweist. In diesem Gehäusekopf sind elektrische Schalter bzw. Tasten und mindestens eine Anzeige untergebracht .Als Anzeigen sind Flüssigkristallanzeigen (LCD-Anzeigen) gebräuchlich. Derartige Pipetten sind in der EP 1 825 915 A2, EP 1 859 869 AI und EP 1 878 500 AI beschrieben.
Am Beispiel von Pipetten ist erkennbar, dass bekannte Konstruktionen von Laborgeräte Nachteile aufweise: Nachteilig bei Pipetten ist, dass diese aufgrund der darin enthaltenen Bedien- und Anzeigeeinrichtungen oben ausladen, schwer und dennoch aufgrund ihrer geringen Größe unvorteilhaft zu bedienen und abzulesen sind. Hierdurch wird die Handhabung der Pipetten beeinträchtigt mit dem Risiko einer möglichen Fehlbedienung. Zudem entfällt auf die Bedien- und Anzeigeeinrichtungen ein erheblicher Teil der Kosten der Pipetten. Komplexere Aufgaben wie die Erstellung von Routinen oder Programmen sind mit den integrierten Bedien- und Anzeigeeinrichtungen schwer zu bewältigen. Werden Pipetten mit einer kleineren Bedien- und Anzeigeeinrichtung ausgerüstet, setzt dies den Bedienkomfort weiter herab.
Die DE 199 11 397 AI beschreibt ein Laborgerät in Gestalt einer autonomen Pipette mit einer Gerätesteuerung und einer Sensoreinrichtung zur Erfassung von Betriebsdaten, die eine drahtlose Schnittstelle zur Datenübertragung und/oder zur Gerätesteuerung aufweist. Mittels einer Fernbedienung kann über die Schnittstelle die Pipette bequemer gesteuert werden. Ohne Fernbedienung ist die autonome Pipette in herkömmlicher Weise nutzbar. Hierfür benötigt die autonome Pipette Bedien- und Anzeigeeinrichtungen.
Die EP 0 999 432 AI beschreibt ein Laborgerätesystem in Gestalt eines elektronischen Dosiersystems, bei dem mittels einer Datenverarbeitungsanlage über kontaktgebundene oder drahtlose Datenschnittstellen Routinen für die Durchführung von Betriebsabläufen in eine Handdosiervorrichtung eingeschrieben werden. Zusätzlich können mittels der Datenverarbeitungsanlage Betriebsparameter in die Handdosiervorrichtung eingeschrieben und die Handdosiervorrichtung gesteuert werden. Die Betriebsparameter sind Anwenderparameter (z.B. Dosiervolumen, Dosiergeschwindigkeiten), gerätetypspezifische Parameter (z.B. für Kolbenbewegung bestimmende Parameter, mengenbestimmende Parameter, die Überwachung von Betriebszuständen betreffende Parameter) oder gerätespezifische Parameter (z.B. Geräteidentifikation, Kenn-Code für gespeicherten Parametersatz). Die Handdosiervorrichtung weist eigene Bedien- und Anzeigeeinrichtungen auf.
Ein ähnliches Laborgerätesystem in Gestalt eines Dosiersystems ist in der WO 2005/052781 A2 beschrieben. Die Pipette ist ebenfalls mit eigenen Bedien- und Anzeigeeinrichtungen versehen.
Die US 7 640 787 B2 beschreibt eine Überprüfungseinrichtung für eine Pipette. Die Pipette weist Mittel zum Messen eines vom Kolben der Pipette verdrängten Volumens und zum Vergleichen der Messung mit einem angestrebten Wert und zum Anzeigen eines Fehlers auf. Der Hinweis auf einen Fehler wird von einer LCD-Anzeige an der Pipette angezeigt. Ferner kann das Ergebnis des Vergleiches über eine Schnittstelle drahtlos an einen Computer zur Aufzeichnung übermittelt werden. Die Pipette weist eigene Bedieneinrichtungen und einen eigenen Zähler zum Anzeigen des abzugebenden Flüssigkeitsvolumens auf.
Die US 4 821 586 beschreibt ein Laborgerätesystem in Gestalt eines Pipettensystems, bei dem eine Pipette (das eigentliche Laborgerät) von einer programmierten Steuereinheit gesteuert wird, um eine aus einem Vorrat ausgewählte Dosierfunktion durchzuführen. Hierbei kann es sich beispielsweise um das Pipettieren einzelner Flüssigkeitsvolumen, um ein Dispensieren mehrerer Teilvolumina eines aufgenommen Flüssigkeitsvolumens, um Verdünnungen und Titrationen handeln. Die Steuereinheit ermöglicht auch das Schreiben und Abspeichern neuer Programme für Dispensierfunktionen. Die Steuereinheit enthält die Steuerung der Pipette und ist über ein flexibles elektrisches Kabel mit dem Motor, Schaltern und Lämpchen der Pipette verbunden.
Die WO 89/10193 beschreibt einen Pipettierapparat, der eine stationäre Einheit mit einer Kolbenpumpe, einem Schrittmotor zum Antreiben der Kolbenpumpe und einem Mikroprozessor zum Steuern des Schrittmotors umfasst. Mittels einer Eingabebox, die über ein elektrisches Kabel mit dem Mikroprozessor verbunden ist, können Daten und Programme in den Mikroprozessor eingegeben werden. Die Eingabebox umfasst eine Anzeige, die Steuerbefehle verlangt, die Antwort wiedergibt und den Status der Vorrichtung anzeigt. Ein Pipettenhandgriff weist elektronische Bedienelemente auf, um verschiedene Funktionen auszulösen, zu denen Aspiration, Abgabe- und Mischfunktionen gehören. Die elektronischen Bedienelemente sind mit dem Mikroprozessor über ein zweites elektrisches Kabel verbunden und der Pipettenhandgriff ist mit der Kolbenpumpe über einen pneumatischen Schlauch verbunden. Eine Pipettenspitze ist mit einem Konnektor des Pipettenhandgriffes verbindbar. Somit sind die stationäre Einheit mit der Kolbenpumpe und dem Mikroprozessor, die Eingabebox und der Handgriff voneinander getrennte Gerätekomponenten, die über flexible Leitungen miteinander verbunden sind.
Die DE 195 06 129 AI beschreibt eine Zahnbürste, die in ihrem Handgriff einen Drucksensor zur Ermittlung des richtigen Anpressdruckes beim Zähneputzen hat. Die ermittelten Druckwerte werden mit Hilfe eines Senders und einer Senderantenne am Handgriff einer mit einer Empfangsantenne versehenen externen Displayeinheit zugeführt. Diese zeigt an, ob mit ausreichender Andrückkraft geputzt wird. Zusätzlich kann sie die Zeitdauer des Putzens rar unterschiedliche Zahnbereiche erfassen und signalisieren.
Die WO 2008/131874 AI beschreibt ein Verfahren zur drahtlosen unidirektionalen Datenübertragung zwischen einem Sender und einem Empfanger, bei dem der Sender einen zu übertragenden Datensatz mehrmals zeitlich nacheinander auf mehreren Übertragungskanälen sendet und der Empfänger Datensätze auf jeweils nur einem Übertragungskanal empfängt. Die Anzahl der verwendeten Übertragungskanäle ist kleiner als die Anzahl der Wiederholungen, mit der der Sender den Datensatz überträgt, und es wird eine Folge von Übertragungskanälen verwendet, innerhalb der die Reihenfolge der verwendeten Übertragungskanäle vorgegeben ist. Ferner beschreibt sie eine Zahnbürste mit einem Sender zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens und ein System aus einer Zahnbürste und einem separaten Zusatzgerät, wobei in der Zahnbürste ein Sender und im Zusatzgerät ein Empfänger vorhanden ist. Das Zusatzgerät ist mit einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der übertragenen Daten versehen. Beispielsweise wird in der Zahnbürste der Anpressdruck ermittelt, mit dem ein Benutzer die Aufsteckbürste beim Zähneputzen gegen die Zähne drückt und/oder die Putzzeit und/oder der Ladezustand eines im Handteil zur Stromversorgung der elektrischen Zahnbürste enthaltenen Akkumulators.
Die WO 98/257 36 AI beschreibt ein elektrisches Rasiersystem mit einem Elektrorasierer und einer Fernwirkeinrichtung mit einer Anzeigeeinheit zum Anzeigen spezifischer Daten. Die Anzeigeeinheit zeigt Statusanmeldungen über den Rasierer an und gibt dem Benutzer beim Rasieren Rückmeldungen. Die Fernwirkeinrichtung kann ferner mit Knöpfen, Tastern oder Schiebereglern zum Einstellen der Rasierparameter des Rasierers versehen sein. Auch können Sensoren für Umgebungsbedingungen in der Fernwirkeinrichtung enthalten sein, um den Elektrorasierer mit Informationen zu versorgen, die für den Rasierkomfort relevant sind. Der Datenaustausch zwischen Fernwirkeinrichtung und Rasierer kann drahtlos erfolgen, gegebenenfalls bidirektional.
Weiterer Stand der Technik findet sich in EP 2 416 267 AI, WO 2009 / 066 179 AI und WO 2010 / 086 862 AI. Auch ist die nicht- vorveröffentlichte aber frühere DE-Patent- Anmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2010 047 828.8 zu nennen.
Davon ausgehend, insbesondere von dem aus DE 199 11 397 AI bekannten Laborgerätesystem, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, hinsichtlich Funktion und Handhabung ein verbessertes und/oder erweitertes Laborgerätesystem und ein dafür geeignetes Laborgerät zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch ein Laborgerätesystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Laborgerätesystems sind in Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Laborgerätesystem weist ein Laborgerät zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen auf, das folgende Komponenten bzw. Module umfasst:
- mindestens ein Gerätemodul zum Einsatz im Laborbereich zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen
- mindestens eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen
- mindestens ein vom Gerätemodul körperlich getrenntes Bedien- und/oder Anzeigemodul, das die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ganz oder teilweise umfasst, und
- erste Mittel zum drahtlosen Kommunizieren zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul,
wobei das Laborgerätesystem ein von dem Laborgerät entfernt angeordnetes und mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul über mindestens einen Kommunikationskanal verbundenes übergeordnetes Informationsmanagementsystem aufweist, das Daten mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul , oder aber mit dem Gerätemodul direkt austauschen kann.
Laborgeräte im Sinne dieser Patentanmeldung sind Geräte für die Behandlung von Fluiden (Flüssigkeiten oder Gasen) sowie von Feststoffen, indem sie auf diese einwirken, um ein bestimmtes Arbeitsziel zu erreichen, ohne die Flüssigkeiten zu verändern und/oder indem sie die Flüssigkeiten verändern. Das Einwirken kann u.a. in einem Aufnehmen und/oder Abgeben und/oder Dosieren und/oder Pipettieren und/oder Dispensieren und/oder Titrieren und/oder Mischen und/oder Transportieren und/oder Lagern und/oder Speichern und/oder Temperieren und/oder Analysieren und/oder Verändern der physikalischen und/oder chemischen und/oder biochemischen Eigenschaften von Flüssigkeiten bestehen. Mit Flüssigkeiten sind flüssige Medien in Form von Proben gemeint, wobei es sich um einphasige Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsgemische oder um mehrphasige Flüssigkeitsgemische (z.B. Emulsionen) oder um Flüssigkeits-Feststoffgemische (z.B. Suspensionen) oder um FlüssigkeitsGasgemische (z.B. Schäume) handelt. Laborgeräte im Sinne dieser Patentanmeldung können jede Art von Geräten sein, mit denen Flüssigkeiten in einem Labor behandelt werden können, wie Z.B. Fotometer, Zentrifugen, Mischer, Thermo-Mischer, Schüttler, Thermo-Cycler, Real-Time- Cycler, DNA-Sequenzer, Gel-basierte Äquivalente, Geräte :für Arrays, Laborautomaten (Workstations), Dosierstationen, Bioreaktoren (Multiuse Use oder Single Use) oder Steuerungen von Bioreaktoren.
Herkömmlicherweise sind die Teile von Laborgeräten zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen zu einer physischen Einheit zusammengefasst. Dabei sind die Bedien- und Anzeigeelemente mit der Einrichtung zum Behandeln der Flüssigkeit in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Das erfindungsgemäße Laborgerät ist in einer Ausprägung in körperlich voneinander getrennte Teile unterteilt, und zwar in ein Gerätemodul und in ein davon körperlich getrenntes Bedien-und/oder Anzeigemodul. Das Gerätemodul umfasst die Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen. Die Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen ist derjenige Teil des Laborgerätes, der auf die Flüssigkeiten einwirkt, um ein bestimmtes Arbeitsziel zu erreichen, ohne die Flüssigkeiten zu verändern und/oder um die Flüssigkeiten zu verändern. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul umfasst ganz oder teilweise die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung. Ferner weist das erfindungsgemäße Laborgerät Mittel zum drahtlosen Kommunizieren zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul auf. Diese sind so ausgebildet, dass sie Daten vom Gerätemodul auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul und/oder in umgekehrter Richtung übertragen. Das Gerätmodul und das Bedien- und/oder Anzeigemodul kommunizieren über die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren (vorzugsweise im Nahfeldbereich kleiner 5 cm), um den für die Bedienung und/oder die Anzeige erforderlichen Datenaustausch vorzunehmen. Die Kommunikation zwischen den Modulen kann unidirektional oder bidirektional sein.
Des Weiteren umfasst das Laborgerätesystem ein Informationsmanagement-System, das von dem Laborgerät entfernt angeordnet ist und das mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul oder das Gerätemodul direkt über mindestens einen Kommunikationskanal verbunden ist (vorzugsweise über eine Distanz, die den Nahfeldbereich überschreitet, bzw. über eine Fernkommunikationsverbindung aufgebaut), um Daten mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul beim Betreiben des Laborgerätes auszutauschen. Hierfür können z.B. Bluetooth-, WLAN- und/oder UMTS-Verbindungen aufgebaut werden. Ebenso sind ΓΡ- Datenverbindungen (Intranet / Internet) geeignet. Das Informationsmanagement-System ist vorzugsweise zentral an einem Standort (Firmenzentrale, Wartungszentrum, Kundenzentrum etc.) installiert und besitzt in einer Ausprägung einen Zugang zum Internet (World Wide Web). Durch diese Geräte- Architektur und Netzwerkstruktur wird ein Laborgerätesystem geschaffen, das hinsichtlich der Handhabbarkeit des Laborgerätes sehr nutzerfreundlich ist und zahlreiche Betriebs- und Wartungsfunktionen zentral bereitstellen bzw. unterstützen kann. Zudem können die Komponenten und Funktionalitäten des Bedien- und/oder Anzeigemoduls (Smartphone; Tablet-PC) mit dem Informationsmanagement-System zur Durchführung zahlreicher neuer benutzerfreundlicher Funktionen zusammen arbeiten.
Das später noch näher im Detail beschriebene Informationsmanagementsystem erfüllt zahlreiche Ausgaben und kann verstanden werden als ein System zur Aggregation, Akkumulation, Manipulation, Analyse, Kombination und Synthese von Daten aus einer Umgebung, welche aus mindestens einem Laborgerätesystem besteht. Die Daten, welche aus diesem System generiert werden, können zur Steuerung von Prozessen, zum Erkenntnisgewinn, zur Erstellung von Profilen, zur Erstellung und Zugangsverwaltung zu Usergroups, zur Zugangssteuerung zu Systemen, Geräten und Gerätemodulen, zu Wartungszwecken, zur Lokalisierung von Geräten und Personen, zur Erstellung einer Datenbank:, zur Dokumentation von Versuchen, zur Verfolgung von Proben, zur automatischen Generation von Angeboten , zur Inventur, zum Austausch in Experten- / Userforen und zur systematischen Vorbereitung von Versuchen (Stichwort DoE) genutzt werden. Grundsätzlich sind hier alle Nutzungs- /Verarbeitungsformen für die Informationen denkbar, welche sich aus dem Einsatz einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage ergeben.
Zusätzlich kann das Informationsmanagementsystem auch einen Zugang zum Internet/Intranet besitzen, um zum Beispiel weltweit operierende Konzerne zu vernetzen und um die Informationen von Dritten in die Datenverarbeitung zu integrieren (z.B. Link auf einem Zukaufartikel bei einem Drittanbieter).
Die Realisierung der Implementierung des Informationsmanagement kann variabel gestaltet sein. Es sind Laborgerätesysteme denkbar, welche Ihr komplettes Informationsmanagement auf einem Stand-Alone PC abgebildet haben. In einer anderen Ausführung ist es möglich in einer Firma einen zentralen Server zu haben, auf welchen wiederum Clients zugreifen, welche für ein bestimmtes Laborgerätesystem "zuständig" sind. In einer weiteren Ausprägung ist es möglich, den Server in einer wie auch immer gearteten Cloud zu installieren, deren Lokalisation nicht unbedingt in der Firma zu sehen ist, welche das/die Laborgerätesysteme betreibt. In diesem Fall würden die Client-Rechner auch als Gateway zur Cloud fungieren.
Damit diese flexible Implementierung umgesetzt werden kann, ist das Informationsmanagementsystem entsprechend modular gestaltet. In einer Ausprägung sind daher verschiedene oder/und- gleiche Programmteile des Informationsmanagementsystems an verschiedenen Stellen und/oder auf verschiedenen Rechnern implementiert, welche über eine, wie auch immer geartete Verbindung, vernetzt sind.
Integrale Softwarebestandteile dieses Informationsmanagementsystems sind die Schnittstellen zum Laborgerätesystem mit den entsprechenden Geräten, die Schnittstellen innerhalb des Informationsmanagementsystems, die Schnittstellen zum Nutzer des Systems, die Schnittstellen zu weiteren Nutzern, die Schnittstellen zum Internet/Intranet und die Schnittstellen zu eventuell angekoppelten Fremdsystemen. Des Weiteren besitzt ein solches System eine oder mehrere Datenbanken, oder den Zugang zu ein oder mehreren Datenbanken. Die Daten aus den Datenbanken und online-Daten werden dann durch ein entsprechendes Hauptprogramm, welches auch modular realisiert werden kann (s.o.), verarbeitet. Die Basis bilden hier entsprechende Informationsmodelle.
Das erfindungsgemäße Laborsystem ist vorzugsweise, wie in den Unteransprüchen definiert, ausgestaltet:
Vorzugsweise weist das Bedien- und/oder Anzeigemodul des Laborgerätes und/oder das Gerätemodul zweite Mittel zum drahtlosen und/oder drahtgebundenen Kommunizieren zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul bzw. dem Gerätemodul und dem Informationsmanagement-System auf.
Das Informationsmanagement-System hat bevorzugt dritte Mittel zum drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunizieren zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul bzw. dem Gerätemodul und dem Informationsmanagement-System. Die dritten Mittel können für eine IP-Kommunikation über ein Netzwerk, insbesondere ein Intranet und/oder das Internet, ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist das Gerätemodul handhabbar und/oder das Bedien- und/oder Anzeigemodul von einer Person tragbar und/oder handhabbar ausgebildet. Beispielsweise ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul als ein Mobiltelefon und/oder ein Personal Digital Assistant und/oder ein Smartphone und/oder ein Tablet-PC ausgebildet. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann auch mindestens eine Kamera und/oder Barcode- Leser aufweisen, um mittels des Informationsmanagement-Systems eine Identifikation von Proben und/oder Verbrauchsmaterialien durchzuführen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul mindestens eine Einrichtung zur Ortung, insbesondere ein GPS-Modul, aufweisen, um mittels des Informationsmanagement-Systems eine Lokalisierung von Laborgeräten, Proben, Verbrauchsmaterialien und/oder Benutzern durchzufuhren.
Das Informationsmanagement-Systems und die mindestens eine Datenbank sind geeignet, für den oder die Benutzer des mindestens einen Laborgerätes jeweils ein Benutzer-Konto anzulegen und zu verwalten. Beispielsweise kann das Informationsmanagement-Systems mittels der mindestens einen Datenbank für mindestens eine Gruppe von Benutzer und/oder von Laborgeräten jeweils ein Informations-Forum anlegen und verwalten.
Beim dem Laborgerätesystem können auch mehrere Gerätemodule und/oder mehrere Bedien- und/oder Anzeigemodule vorgesehen sein, die miteinander über Punkt-zu Punkt- Verbindungen und/oder Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen kommunizieren. Ebenso können mehrere, insbesondere körperlich getrennte, Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen vorhanden sein, die miteinander über Punkt-zu-Punkt Verbindungen und/oder Punkt-zu- Mehrpunkt- Verbindungen kommunizieren. Die mehreren Gerätemodule und/oder Bedien- und/oder Anzeigemodule können über Punkt-zu-Punkt- Verbindungen und/oder Punkt-zu- Mehrpunkt- Verbindungen mit den mehreren Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen Verbindungen kommunizieren.
Das Informationsmanagement-System umfasst mindestens eine Recheneinheit, die mit mindestens einer Datenbank, insbesondere einer als Cloud ausgestalten Datenbank, verbunden ist.
Die ersten Mittel zum drahtlosen Kommunizieren zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul können so ausgebildet sein, dass sie nur innerhalb eines definierten räumlichen Bereichs, insbesondere innerhalb eines Nahfeld-Bereichs, miteinander kommunizieren. Hingegen, können die zweiten Mittel zum drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunizieren zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul bzw. dem Gerätemodul und dem Informationsmanagementsystem so ausgebildet sein, dass sie über eine definierte räumliche Distanz, insbesondere über eine den Nahfeld-Bereich überschreitende Distanz bzw. über eine Fernkommunikationsverbindung, miteinander kommunizieren. Das Gerätemodul kann eine elektronische Kontrolleinrichtung zum Erfassen von Betriebsdaten und/oder zum Steuern der Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen umfassen.
Vorzugsweise ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass mittels seiner Bedieneinrichtung Betriebsparameter und/oder Betriebsarten des Gerätemoduls und/oder Programme zum Steuern des Gerätemoduls und/oder Routinen für die Durchführung von Betriebsabläufen des Gerätemoduls eingebbar bzw. abrufbar sind. Des Weiteren kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet sein, dass es zur Fernbedienung von Gerätemodulen nutzbar ist.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann bevorzugt so ausgebildet sein, dass es im Falle einer Kommunikation mit einem von mehreren Gerätemodulen das jeweilige Gerätemodul erkennt und automatisch eine gerätespezifische Benutzeroberfläche auf der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung einstellt. Auch kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet sein, dass eine Nutzung nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung (Authentifizierung) möglich ist. Des Weiteren kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet sein, dass bestimmte Programme, Routinen, Messergebnisse und sonstige Daten nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung (Authentifizierung) bearbeitet werden können. Außerdem kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet sein, dass es eine Resememngsfunktion hat, mit der das Laborgerät für bestimmte Zeitintervalle für bestimmte Nutzer blockiert werden kann.
Das erfindungsgemäße Laborgerätesystem kann mit einer körperlich vom Gerätemodul und vom Bedien- und/oder Anzeigemodul getrennten elektronischen Datenverarbeitungsanlage verbunden sein, auf der das Informationsmanagementsystem implementiert ist. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann lösbar mit dem Gerätemodul verbunden sein.
Als Laborgerät kann z.B. eint mechanische oder elektronische oder eint halbelektronische Pipette zum Einsatz kommen oder ein Fotometer oder eine Zentrifuge oder ein Mischer oder ein Thermo-Cycler oder ein Real-Time-Cycler oder ein DNA Sequenzer oder ein Laborautomat oder eine Dosierstation oder ein Bioreaktor oder ein Bioreaktorsystem.
Die Erfindung schlägt auch ein Verfahren zum Betreiben eines Laborgeräts vor, das eine Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen und mindestens eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung umfasst, wobei: • mindestens ein die Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen umfassendes Gerätemodul körperlich getrennt von mindestens einem die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung umfassenden Anzeigemodul betrieben wird, und
• Informationen, Steuerdaten und/oder anzuzeigende Daten drahtlos zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul übertragen werden; und
• wobei Daten über mindestens einen Kommunikationskanal mit einem Informationsmanagement-System (40) ausgetauscht werden, das von dem Laborgerät entfernt angeordnet ist.
Das Verfahren ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass mehrere Gerätemodule Daten mit mindestens einem Bedien- und/oder Anzeigemodul austauschen oder dass mindestens ein Gerätemodul Daten mit mehreren Bedien- und/oder Anzeigemodulen austauscht. Bei dem Verfahren kann mit dem Gerätemodul pipettiert und/oder photometrisch analysiert und/oder zentrifugiert und/oder temperiert und/oder gemischt und/oder kultiviert und/oder fermentiert und/oder eine PCR durchgeführt werden.
Auch schlägt die Erfindung eine Verwendung des erfindungsgemäßen Laborgerätesystems vor zur Erfassung und Dokumentation von:
(a) Benutzungsdaten (wie z.B. Identität des Benutzers; Dauer der Geräte Nutzung; Art der Gerätenutzung (z.B. welche Rotor bei Zentrifugen; Gaszufuhr bei einem Inkubatoren und/oder einem Bioreaktor gewählte /eingegebene Programm; Ablaufstörungen); und/oder
(b) Daten der behandelten Fluid und/oder Feststoffprobe (wie Z.B. Probentyp;
Probeneigenschaften; Name der Probe); und/oder
(c) Daten zu verwendeten Verbrauchsmaterialien (z.B. Gefäßtyp) und/oder
(d) Messungsdaten (z.B. ph-Wert, Temperatur; Zelldichte; Strömungen), sofern das Laborgerät aktive Messungen vornimmt; und/oder
(e) Applikationsdaten von Anwendungen (Geo-Lokalisierung, Daten für technosoziale Netzwerke usw.)
Die erfassten und dokumentierten Daten werden für den Zugriff anderer Nutzer bereitgestellt.
Das Gerätemodul weist im Vergleich zu herkömmlichen Laborgeräten keine oder nur eine reduzierte Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung auf. Insbesondere kann das Gerätemodul so ausgebildet sein, dass es keine Bedien- und keine Anzeigeeinrichtung oder keine Bedieneinrichtung oder keine Anzeigeeinrichtung oder nur Teile der besagten Einrichtungen aufweist. Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ist komplett oder teilweise in ein körperlich vom Gerätemodul getrenntes Bedien- und/oder Anzeigemodul ausgelagert. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann sämtliche Bedien- und/oder Anzeigefunktionen eines herkömmlichen Laborgerätes zur Verfügung stellen. Falls das Gerätemodul nur eine reduzierte Bedien- und/oder Ajizeigefunktion aufweist, ist es ohne das Bedien- und/oder Anzeigemodul nicht in der Lage, die Grundfunktion des. Laborgerätes auszuführen und/oder die für die Ausführung der Grundfunktion maßgeblichen Betriebsdaten anzuzeigen. Bevorzugt ist das Gerätemodul ohne das Bedien- und/oder Anzeigemodul in der Lage, einen bereits eingestellten Betriebszustand auszuführen, nicht jedoch, einen neuen Betriebszustand mit Hilfe einer Anzeigeeinrichtung einzustellen. Durch Betätigung der Bedieneinrichtung erzeugte Daten und/oder Daten für das Anzeigemodul können in Echtzeit zwischen Bedien- und/oder Anzeigemodul und Gerätemodul übertragen werden.
Erfindungsgemäß wird die Handhabung des Laborgerätes verbessert, indem die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ganz oder teilweise aus dem Gerätemodul gelöst und in ein separates Bedien- und/oder Anzeigemodul verlagert wird. Das Gerätemodul kann Platz sparender und leichter als ein herkömmliches Laborgerät ausgeführt sein. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann zudem eine anwenderfreundlichere Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung als ein herkömmliches Laborgerät aufweisen. Insbesondere kann die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung eine umfangreichere Eingabeeinrichtung und/oder einen vorteilhafteren Bildschirm in Größe und/oder Auflösung als ein herkömmliches Laborgerät haben. Bei geeigneter Größe der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung werden somit vereinfachte und/oder erweiterte Bedienmöglichkeiten und/oder eine bessere und umfangreichere Anzeige von Informationen als bei herkömmlichen Laborgeräten zur Verfügung gestellt. Dies betrifft insbesondere Daten des Laborgerätes, die sonst aus Platzmangel nicht anzeigbar sind. Mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul können insbesondere Arbeitsabläufe des Laborgerätes gestartet und/oder gesteuert (d.h. in ihrem Ablauf beeinflusst) und/oder beendet und/oder Betriebsdaten (z.B. Betriebsparameter, Betriebsarten, Betriebsabläufe, Betriebszustände) und/oder Leistungsdaten (z.B. Messergebnisse, Dosiermengen, Ausbringung) des Gerätemoduls ausgegeben werden. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann getrennt von dem Gerätemodul so platziert werden, dass die Bedienung des Laborgerätes erleichtert und/oder die Wahrnehmbarkeit der angezeigten Informationen verbessert ist. Dabei steht das Bedien- und/oder Anzeigemodul in Kommunikation mit dem Gerätemodul, um den für die Bedienung und/oder die Anzeige von Informationen erforderlichen Datenaustausch durchzuführen. Wenn die Kommunikation via NFC erfolgt, wird ein Hinführen des Anzeige/Steuermodul zu dem Gerät erforderlich sein (Distanz d<5cm), so dass die Verbindung evtl. nicht zu jeder Zeit vorhanden sein könnte. Es reicht aber aus, wenn nur bei Bedarf ein Informationsaustausch zwischen Gerätmodul und Bedien- und/oder Anzeigenmodul erfolgt, um die für die Bedienung oder die Anzeige erforderlichen Daten auszutauschen. Die drahtlose Kommunikation kann nicht nur mittels Funkwellen, sondern auch optisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv erfolgen.
Nach einer Variante der Erfindung sind die gesamte Bedieneinrichtung und die gesamte Anzeigeeinrichtung in dem Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet.
Nach einer weiteren Variante ist ausschließlich die gesamte Bedieneinrichtung und gemäß noch einer weiteren Variante ist ausschließlich die gesamte Anzeigeeinrichtung in dem Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet. Gemäß weiteren Varianten ist die Bedieneinrichtung überwiegend und/oder die Anzeigeeinrichtung überwiegend in dem Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet. Dementsprechend ist die größere Anzahl Bedienelemente im Bedien- und/oder Anzeigemodul und die geringere Anzahl Bedienelemente im Gerätemodul angeordnet und/oder ist die größere und/oder höher auflösende Anzeigeeinrichtung im Bedien- und/oder Anzeigemodul und die kleinere Anzeigeeinrichtung im Gerätemodul angeordnet. Insbesondere kann das Gerätemodul lediglich mit wenigen Bedienelementen für Grundfunktionen (z. B. Auslösen eines Ablaufes und Abwerfen eines Einmalartikels) und/oder einer Nebenanzeige für einen Teil der Daten und das Bedien- und/oder Anzeigemodul mit mehr Bedienelementen (z. B. für die Eingabe von Dosierparametern, Routinen oder Programmen) und mit einer Anzeigeeinrichtung für sämtliche anzuzeigenden Daten ausgestatten sein. Die Bedienung des Gerätemodules wird erleichtert, wenn dieses nur mit einem einzigen oder wenigen Bedienelementen ausgestattet ist.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Gerätemodul nur einen Teil der funktionsnotwendigen Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen des Laborgerätes auf und sind die übrigen funktionsnotwendigen Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen am Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet. Beispielsweise sind bei einem Laborgerät in Gestalt einer mechanischen Pipette mit variablem Dosiervolumen ein Druckknopf, ein Einstellelement (z. B. ein Einstellrädchen oder eine Einstellknopf) für das Dosiervolumen und eine Volumenanzeige für das eingestellte Dosiervolumen die einzigen funktionsnotwendigen Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen vorhanden.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Laborgerät Bedieneinrichtungen zum Starten, Steuern und Beenden von Arbeitsabläufen und mindestens eine Anzeigeeinrichtung auf. Ferner ist höchstens ein Teil der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen am Gerätemodul und zumindest ein Teil der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen am Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet. Hierdurch wird die Ausstattung des Gerätemoduls mit Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen verringert. Gemäß einer Ausgestaltung weist das Bedien- und/oder Anzeigemodul neben weiteren Bedien-und/oder Anzeigeeinrichtungen zusätzliche Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen auf, die das Gerätemodul auch aufweist. Hierdurch können wahlweise bestimmte Bedienoperationen am Bedien- und/oder Anzeigemodul oder am Gerätemodul vorgenommen werden bzw. vom Anwender Anzeigen am Bedien- und/oder Anzeigemodul oder am Gerätemodul abgelesen werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Laborgerät Bedieneinrichtungen zum Einstellen und/oder zum Programmieren von Arbeitsabläufen auf, wobei diese Bedieneinrichtung entsprechend den Bedieneinrichtungen zum Starten, Steuern und Beenden von Arbeitsabläufen auf das Gerätemodul und das Bedien- und/oder Anzeigemodul verteilt sind. Gemäß einer Ausgestaltung weist das Gerätemodul lediglich Bedieneinrichtungen zum Starten und/oder Steuern und/oder Beenden von Arbeitsabläufen auf und weist das Bedien- und/oder Anzeigemodul die übrigen Bedieneinrichtungen auf. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Anzeigeeinrichtungen ausschließlich an dem Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet.
Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ermöglicht Kosteneinsparungen, da sie so ausgebildet sein kann, dass sie für mehrere gleichartige Gerätemodule und/oder für verschiedenartige Gerätemodule nutzbar ist. Somit kommen mehrere gleichartige bzw. verschiedenartige Gerätemodule mit einem einzigen Bedien- und/oder Anzeigemodul aus. Außerdem erreicht der Hersteller mit einem bestimmten Bedien- und/oder Anzeigemodul höhere Stückzahlen, wodurch ökonomischer hergestellt werden kann. Die Anzeigeeinrichtung kann insbesondere Betriebsdaten und/oder Leistungsdaten des Laborgerätes anzeigen. Mehrere Gerätemodule können nacheinander mit demselben Bedien- und/oder Anzeigemodul betrieben werden. Möglich ist aber auch, mehrere Gerätemodule gleichzeitig mit demselben Bedien- und/oder Anzeigemodul zu betreiben. Hierfür können die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren mehrere Kanäle umfassen, wobei jedem Gerätemodul ein Kanal zugeordnet ist. Auch ist eine Kommunikation über einen einzigen Kanal möglich, wobei die Zuordnung der Gerätemodule z.B. über gerätespezifische Datenpakete erfolgen kann. Ferner kann ein Gerätemodul mit mehreren Bedien- und/oder Anzeigemodulen zusammen arbeiten, beispielsweise um das Gerätemodul von mehreren Orten aus zu bedienen und/oder an mehreren Orten Informationen über die Arbeit des Gerätemodules anzuzeigen.
Gemäß einer Ausgestaltung umfasst das Gerätemodul eine elektronische Kontrolleinrichtung zum Erfassen von Betriebsdaten und/oder Steuern der Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen. Die Kontrolleinrichtung kann beispielsweise mindestens einen Sensor zum Erfassen von Betriebsdaten des Gerätemoduls und eine Elektronik zum Umwandeln des Signals des Sensors in ein für die drahtlose Kommunikation geeignetes Signal umfassen. Die elektronische Kontrolleinrichtung zum Steuern der Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen kann insbesondere eine Elektronik zum Betreiben eines elektrischen Antriebsmotors und/oder einer elektrischen Heizeinrichtung aufweisen.
Der Sensor (einer Pipette oder dergleichen) ist gemäß einer Ausgestaltung ein Sensor zum Erfassen des eingestellten und/oder tatsächlich dosierten Dosiervolumens. Der Sensor ist beispielsweise ein Sensor zum Erfassen der Drehstellung eines Einstellknopfes für das Dosiervolumen oder ein Sensor zum Erfassen der Position eines Anschlags zur Begrenzung des Hubs eines Verdrängungsorgans einer Verdrängungseinrichtung oder ein Sensor zum Erfassen der jeweiligen Position oder der erreichten Endlage eines manuell gesteuerten Hubes eines Verdrängungsorgans der Verdrängungseinrichtung (z.B. eines Kolbens in einem Zylinder). Hierfür können Wegmesssensoren eingesetzt werden. Falls die Anzeigeeinrichtung das tatsächlich dosierte Dosiervolumen anzeigt, kann sie das aktuell erreichte Dosiervolumen und/oder das beim Erreichen der Endlage angezeigte Dosiervolumen anzeigen.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Sensor em Schrittzähler zum Zählen von Dosierschritten, ein Kraftsensor zum Messen der Aufsteckkraft einer Pipettenspitze, ein Aufsetzsensor zum Erfassen des Aufsetzens eines Pipettenspitze auf einen Untergrund, ein Beschleunigungssensor, ein Annäherungssensor zum Erfassen der Benutzung des Gerätemoduls oder ein Neigungssensor zum Erfassen der Ausrichtung des Gerätemoduls.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Sensor ein Sensor zum Erfassen von Daten eines in das Gerätemodul integrierten RFID-Chips.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung werden Daten zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul gemäß dem NFC (near field communication bzw. Nahfeld- Kommunikation) Übertragungs- Standard ausgetauscht. NFC geht zurück auf die drahtlose Identifikation per Funkwellen (RFID). Jedoch im Unterschied zur RFID-Technologie, die es nur dem Lesegerät erlaubt, Funkwellen zu einem passiven elektronischen Tag (Funketikett) zur Identifizierung und Verfolgung (tracking) auszusenden, ermöglicht NFC eine aktive Kommunikation zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul oder anderen Modulen. Die NFC Technik erlaubt in Abhängigkeit der Ausprägung entweder nur lesende oder lesende und schreibende Zugriffe auf ein weiteres NFC taugliches Gerät. Es gibt zwei Arten bzw. Modi von NFC-Kommunikation zwischen dem Gerätemodul und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul/en: der passive Kommunikations-Modus, wobei das initiierende Gerät ein Trägerfeld (Trägerwelle) bereitstellt und das Ziel-Gerät durch Modulation des bestehenden Feldes (Trägerfeldes) antwortet. In diesem Modus kann das Ziel- Gerät seine Energieversorgung aus dem elektromagnetischen Feld beziehen, das das initiierende Gerät bereitstellt, und somit wird aus dem Ziel-Gerät ein Transponder. Dies entspräche der Emulation eines RFID Tags. In dem aktiven Modus kommunizieren beide Geräte, Initiator und Zielgerät, durch wechselweises Erzeugen ihrer eigenen Felder (Wellen). Ein Gerät deaktiviert sein Funkfrequenzfeld während es auf Daten wartet. In diesem Modus, haben beide Geräte üblicherweise Stromversorgungen. NFC ist besonders nützlich zur Authentifizierung von Kommunikations-Partnern (Gerätemodul und Bedien- und/oder Anzeigemodul/e) und erhöht die Sicherheit, dass nur zugelassene Geräte kommunizieren, d.h. Daten miteinander austauschen.
Mehrere gleichartige oder verschiedene Sensoren der vorbeschriebenen Art können gemeinsam in einem Gerätemodul untergebracht sein.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul ist gemäß einer Ausgestaltung so ausgebildet, dass mittels seiner Bedienelemente Betriebsparameter und/oder Betriebsdaten des Gerätemoduls und/oder Programme zum Steuern des Gerätemoduls und/oder Routinen für die Durchführung von Betriebsabläufen des Gerätemoduls eingebbar und abrufbar sind.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul ist gemäß einer Ausgestaltung so ausgebildet, dass es zur Fernbedienung von Gerätemodulen nutzbar ist. Beispielsweise kann ein Gerätemodul mittels des Bedien- und/oder Anzeigemoduls aus der Ferne gestartet und gestoppt werden. Betriebsdaten und/oder Leistungsdaten können von der Anzeigeeinrichtung in Echtzeit angezeigt werden. Ferner ist es möglich, den Transfer von Messergebnissen und Events vom Gerätemodul auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul per Fernbedienung zu steuern und abzurufen.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul ist gemäß einer Ausgestaltung so ausgebildet, dass es im Falle einer Kommunikation mit einem Gerätemodul von mehreren Gerätemodulen das jeweilige Gerätemodul erkennt und automatisch eine gerätespezifische Benutzeroberfläche auf der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung einstellt. Hierfür können die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren Daten verschiedener Gerätemodule auf verschiedenen Kanälen übermitteln oder Daten verschiedener Gerätemodule jeweils mit einer gerätespezifischen Kennung übermitteln. Alternativ kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet sein, dass die Einstellung einer gerätespezifischen Benutzeroberfläche anhand einer vom Bedien- und/oder Anzeigemodul angebotenen Liste möglich ist und/oder durch Eingabe einer Gerätenummer und/oder Gerätebezeichnung.
Wird ein Bedien- und/oder Anzeigemodul mit einem oder mehreren Gerätemodulen von mehreren Anwendern benutzt, kann in das Bedien- und/oder Anzeigemodul eine Personalisierungsfunktion integriert sein. Hierfür ist nach einer Ausgestaltung das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass eine Nutzung einer oder mehrerer bestimmter Gerätemodule nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung möglich ist. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, den Zugang zu sensiblen Proben auf einen gewissen Personenkreis zu begrenzen. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass der Nachweis der Berechtigung durch Eingabe eines Passwords und/oder Abtasten eines Fingerabdrucks und/oder Retina-Scan oder andere dafür geeignete Verfahren erfolgt. Nach einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass bestimmte Programme, Routinen, Messergebnisse und sonstige Daten nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung erstellt, angezeigt oder bearbeitet werden können.
Ferner kann in das Laborgerät eine Organisationsfunktion integriert sein. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass eine Reservierungsfunktion integriert ist, gemäß der das Laborgerät für bestimmte Zeitintervalle für bestimmte Nutzer blockiert werden kann. Dieses sind mittels einer zugeordneten Identifikation eindeutig identifizierbare Personen und/oder Personengruppen, für die das Laborgerät während genau festgelegter Zeitintervalle reserviert ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul so ausgebildet, dass es die Information ausgibt, ob das Laborgerät für die Nutzung frei ist, eine Nutzung abgeschlossen ist, ein angestrebter Betriebszustand (z. B. eine gewünschte Temperatur erreicht ist) oder welchen Status eine laufende Anwendung erreicht hat. Diese Funktion kann von dem übergeordneten Informationsmanagement- System gesteuert, verwaltet und/oder unterstützt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Bedien- und/oder Anzeigemodul Schalter und/oder Tasten und/oder eine Tastatur und/oder ein Mikrofon und/oder einen Bildschirm/Projektor ("Display" oder Projektionsvorrichtung) und/oder einen berührungssensiblen Bildschirm ("Touchscreen") und/oder einen Lautsprecher und/oder einen akustischen Signalgeber auf. Mittels der Tastatur ist eine besonders bequeme Dateneingabe möglich. Das Mikrofon ermöglicht eine Bedienung durch Spracheingabe. Mittels des Bildschirms können neben alphanumerischen Zeichen Bilder und/oder Symbole dargestellt werden. Der Bildschirm kann insbesondere ein LCD, LED, TFT, OELD oder CRT sein. Mittels des Lautsprechers und/oder akustischen Signalgebers ist zusätzlich eine akustische Ausgabe von Informationen (z.B. Sprachausgabe und/oder Signaltöne) möglich. Die akustische Ausgabe von Geräuschen, Tönen oder sonstigen Frequenzen können zur Lenkung des Bedieners eingesetzt werden.
Für die Erkennung von Gerätemodulen und/oder die Auswahl einer Benutzeroberfläche und/oder die Fernbedienung und/oder die Interpretation über Personalisierangsfunktion und/oder über Organisationsfunktion und/oder die Ausgabe von Informationen kann die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung mit einer entsprechend ausgebildeten elektronischen Steuerung ausgerüstet sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das-Gerätemodul handhabbar (d.h. es kann bei der Anwendung vom Anwender in der Hand gehalten werden, insbesondere nur in einer Hand und besonders bevorzugt auch nur mit einer einzigen Hand bedient werden) und/oder das Bedien- und/oder Anzeigemodul tragbar (d.h. es kann vom Anwender getragen und an einem Aufstellort seiner Wahl platziert werden) und/oder handhabbar (d.h. es kann bei der Anwendung vom Anwender in der Hand gehalten werden, insbesondere nur in einer Hand und besonders bevorzugt auch nur mit einer einzigen Hand bedient werden). Die Vorteile der Erfindung zeigen sich insbesondere bei einem handhabbaren Gerätemodul. Dieses weist gegenüber herkömmlichen Laborgeräten aufgrund der kompakteren Fonn und des geringeren sowie günstiger verteilten Gewichts eine bessere Handhabbarkeit auf. Ein tragbares Bedien- und/oder Anzeigemodul ist vom Anwender so platzierbar, dass es für die Bedienung optimal erreichbar ist und bei der Anwendung des Laborgerätes optimal im Sichtfeld des Benutzers angeordnet ist. Ein handhabbares Bedien- und/oder Anzeigemodul hat eine so geringes Gewicht und Größe, dass es vom Anwender bei der Anwendung mitgeführt werden kann. Beispielsweise ist das handhabbares Bedien- und/oder Anzeigemodul so dimensioniert, dass es problemlos in die Taschen eines üblichen Laborkittels passt. Vorzugsweise hat es eine solche Größe, dass es von dem Anwender in einer Hand gehalten und gleichzeitig bedient werden kann.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul kann ein eigens für den Einsatz im erfindungsgemäßen Laborgerät geschaffenes Gerät sein. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul ein Mobiltelefon und/oder ein persönlicher digitaler Assistent ("Personal Digital Assistant") und/oder eine Kombination aus Mobiltelefon und persönlichem digitalem Assistenten ("Smartphone"). Neu entwickelte oder im Handel erhältliche Produkte vorstehender Art können zum Einsatz kommen. Insbesondere können Smartphones mit den Betriebssystemen IOS (Apple Corporation) oder Android (Google Inc.), aber auch mit den Betriebssystemen anderer Hersteller zum Einsatz kommen. Insbesondere kann das iPhone der Firma Apple Corporation zum Einsatz kommen, das mit einem speziell zu entwickelndem Programm ("App") entsprechend ausgestattet werden kann. Entsprechend der Notwendigkeit der Nutzer von Laborgeräten können auch sogenannte Tablett-PCs zum Einsatz kommen, wie Z.B. das IPad (Apple Corporation), Playbook (RIM Research in Motion) oder Galaxy Tab von Samsung einschließlich der erforderlichen Apps.
Der Bildschirm ist bevorzugt hoch auflösend mit mindestens ca. 480 x 320 Pixel bei ca. 150 ppi, vorzugsweise mindestens 960 x 640 Pixel. Bevorzugt ist eine Diagonale des Bildschirms von mindestens 3,5 Inch bzw. 8,89 cm. Es können Bildschirme für eine Darstellung in Schwarz- Weiß und/oder in Farbe zum Einsatz kommen. Als Bedienelemente können Buttons, Pfeile und andere Tasten analog der Tastaturen ("Keyboards") von PDAs, Smartphones etc. zum Einsatz kommen. Alternativ kann der Bildschirm ein Touchscreen sein, analog zum iPhone oder anderen Geräten, und über ein simuliertes Keyboard verfügen, z. B. gemäß den Standards der AppleDeveloper Kits. Dazu zählen auch Multi-Touchdisplays und Bildschirme mit oleophobischer fingerabdruckresistenter Beschichtung. Alternativ können auch andere druck- bzw. berührungssensitive Eingabeeinrichtungen als Bedienelemente zur Anwendung kommen, einschließlich der notwendigen Maßnahmen zur Texterkennung. Alternativ kann auch eine Spracheingabe erfolgen. Im Falle von druck- oder berührungssensitiven Eingabemedien kann auch die Funktion eines Gesture-Pads gemäß den Standards von Apple und/oder darüber hinaus implementiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Bedien- und/oder Anzeigemodul eine Frontsichtanzeige ("Head-Up-Display" (HD)) und/oder einen vor einem Arbeitsbereich platzierbaren transparenten Anzeigeschirm. Diese Ausgestaltungen ermöglichen eine optimale Anordnung der Informationen im Sichtfeld des Benutzers. Diese sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung mit Tasten und/oder einer Tastatur und/oder anderen Bedienelementen ausgestattet.
Gemäß einer Ausgestaltung umfasst das Laborgerät eine körperlich vom Gerätemodul und vom Bedien- und/oder Anzeigemodul getrennte elektronische Datenverarbeitungsanlage und Mittel zum drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunizieren zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul und der elektronischen Datenverarbeitungsanlage. Die elektronische Datenverarbeitungsanlage umfasst z.B. PC und/oder Netzwerk und/oder Server. Mittels der Datenverarbeitungsanlage können Programme für ein oder mehrere Laborgeräte und/oder Routinen zum Steuern von Betriebsabläufen für ein oder mehrere Laborgeräten entwickelt und/oder aktualisiert (Update) und/oder von einem oder mehreren Laborgeräten erhaltene Daten ausgewertet und/oder weiterverarbeitet und/oder komprimiert und/oder abgespeichert werden. Die Programmierung von Programmen und/oder Routinen und/oder die Analyse und/oder Weiterverarbeitung und/oder Kompression und/oder Abspeicherung von Daten und/oder das zentrale Update der Gerätemodule und/oder Bedien- und/oder Anzeigemodule sind mittels der elektronischen Datenverarbeitungsanlage in besonders anwenderfreundlicher Weise möglich. Diese Funktion kann von dem übergeordneten Informationsmanagement- System gesteuert, verwaltet und/oder unterstützt werden, wobei auf die angeschlossene(n) Datenbank(en) zugegriffen werden kann. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kommunizieren die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren mittels Funkwellen und/oder optisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv. Die Kommunikation kann alle derzeitigen und zukünftigen Technologien und Protokolle umfassen. Besonders geeignet sind RF-Protokolle, wie z. B. bei Keyboards oder Mäusen, Bluetooth, WLAN (wireless local area network), WCUSB (wireless certified USB), Zigbee und 4G. Typische Formate dafür sind Bluetooth ab 2.1 plus EDR wireless technology, Bluetooth ab 3.0/ Bluetooth Low Energy (BLE) oder Wibree, UMTS/HSDPA/HSUPA/GSM/EDGE oder Wi-fi 802.1 lb/g/n. Für die optische Übertragung kommt insbesondere die Übertragung mittels infraroter Strahlung in Betracht, insbesondere gemäß Infrared Data Association (IrDA).
Die Übertragung von Daten über Funk ist in der WO 2008/131874 AI, DE 19506129 AI, DE 199 24 017 A, US 2004/152479 A, WO 95/34960 A beschrieben. Die dort beschriebenen Techniken sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar. Die diesbezüglichen Beschreibungen der vorstehenden Dokumente werden durch Bezugnahme in die Anmeldung aufgenommen.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul lösbar mit dem Gerätemodul verbindbar. Das Laborgerät ist benutzbar, wenn das Bedien- und/oder Anzeigemodul vom Gerätemodul getrennt ist. Zusätzlich sind die Module in miteinander verbundenem Zustand wie ein herkömmliches Laborgerät nutzbar. Sie können miteinander im verbundenen Zustand ein handhabbares und/oder ein stationäres Laborgerät bilden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat das Laborgerät eine elektrische Aufladeeinrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Gerätemoduls und/oder des Bedien- und/oder Anzeigemoduls. Der elektrische Energiespeicher ist bevorzugt ein Akkumulator bzw. eine Batterie, z.B. eine Lithium/Ionen-Batterie. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Aufladevorrichtung über elektrische Kontakte mit dem Gerätemodul und/oder dem Bedien- und/oder Anzeigemodul verbindbar. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat das Gerätemodul eine elektrische Aufladeeinrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Bedien- und/oder Anzeigemoduls. Dies ermöglicht ein Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Bedien- und/oder Anzeigemoduls mit Hilfe der elektrischen Aufladeeinrichtung des Gerätemoduls. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung hat das Bedien- und/oder Anzeigemodul eine elektrische Aufladeeinrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Gerätemoduls. Dies ermöglicht ein Aufladen des elektrischen Energiespeichers des Gerätemoduls mit Hilfe des Bedien- und/oder Anzeigemoduls. Vorzugsweise ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul mit einer elektrischen Aufladeeinrichtung versehen, da es vielfach nicht auf eine leichte Handhabbarkeit des Bedien- und/oder Anzeigemoduls ankommt, welches im Gebrauch oftmals stationär angeordnet werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen das Gerätemodul und das Bedien- und/oder Anzeigemodul miteinander verbindbare Kontakte für eine Kommunikation und/oder Übertragung elektrischer Ladung zwischen dem Geräte- und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul auf.
Die Erfindung kommt vorzugsweise bei Laborgeräten (insbesondere vernetzten Laborgeräten) zum Einsatz, deren Betrieb die Verbindung mit einem übergeordneten Informationsmanagement-System nutzt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Laborgerät eine Pipette oder ein Fotometer oder eine Zentrifuge oder ein Mischer oder ein Thermo-Cycler oder ein Real-Time-Cycler oder ein DNA-Sequenzer oder ein Laborautomat oder eine Dosierstation.
Bei einem Laborgerät in Gestalt einer Pipette besteht das Behandeln der Flüssigkeit in dem Dosieren der Flüssigkeit. Die Einrichtung zum Behandeln der Flüssigkeit umfasst eine Verdrängungseinrichtung für Flüssigkeit und eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Verdrängungseinrichtung. Bei einem Fotometer besteht das Behandeln der Flüssigkeit in der optischen Ermittlung der Zusammensetzung der Flüssigkeit. Die Einrichtung zum Behandeln der Flüssigkeit umfasst ein optisches System mit einer Lichtquelle, einem elektrooptischen Lichtempfänger und einer Position zum Platzieren der Flüssigkeit im Strahlengang zwischen Lichtquelle und Lichtempfänger. In der Position ist Z.B. eine die Flüssigkeit aufnehmende Küvette platzierbar. Bei einer Zentrifuge besteht das Behandeln der Flüssigkeit in der Stofftrennung mit Hilfe der Fliehkraft. Die Einrichtung zum Behandeln der Flüssigkeit umfasst einen Rotor mit Aufnahmen für die Flüssigkeit aufnehmenden Probengefäße und einen Antriebsmotor für den Rotor. Bei einem Mischer besteht das Behandeln der Flüssigkeit im Mischen von Flüssigkeit. Die Einrichtung zum Behandeln der Flüssigkeit umfasst einen Träger für die Flüssigkeit aufnehmenden Probengefäße mit einem Antrieb zum Schütteln des Trägers. Ein Thermomischer temperiert zusätzlich die Flüssigkeit mittels einer Heizeinrichtung. Bei einem Thermo-Cycler besteht die Behandlung der Flüssigkeit in der Durchführung einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Die Einrichtung zum Behandeln der Flüssigkeit umfasst einen Heizblock mit Aufnahmen für die Flüssigkeit aufnehmenden Probengefäße, eine diesem zugeordnete elektrische Heizeinrichtung und Kühleinrichtung und eine elektrische Leistungssteuerung zum Steuern der Heizeinrichtung. Bei einem DNA- Sequenzer besteht das Behandeln der Flüssigkeit in einem Vervielfältigen, chemischen Markieren und Analysieren von DNA-Sequenzen in Flüssigkeiten. Bei einem Laborautomaten umfasst das Behandeln von Flüssigkeiten die automatische Durchführung mindestens einer der zuvor erwähnten Behandlungen von Flüssigkeiten. Die Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen umfasst mindestens eine automatische Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen der vorbeschriebenen Art. Bei einem Dosierautomaten besteht das Behandeln von Fluiden in einem automatischen Dosieren von Flüssigkeiten. Weitere Beispiele aus dem Bereich der Bioprozesstechnologie betreffen das Fermentieren, Kultivieren etc.. Die Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen ist eine automatische Dosiervorrichtung, z.B. eine automatische Pipette.
Bei Ausführung des Laborgeräts als Pipette hat gemäß einer Ausgestaltung das Gerätemodul einen mechanischen Antrieb mit einem Bedienorgan, das der Anwender mittels Muskelkraft antreibt. Hierfür weist die Pipette bevorzugt einen herkömmlichen Druckknopf oder Taster für Daumenbetätigung auf. Des Weiteren ist das Gerätemodul mit mindestens einem Sensor zum Erfassen von Betriebsdaten und/oder Leistungsdaten versehen. Mittels der Mittel zum drahtlosen Kommunizieren werden die vom Sensor erfassten Daten an das Bedien- und/oder Anzeigemodul übertragen und von der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Die Kommunikation über die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren ist unidirektional vom Gerätemodul zum Bedien- und/oder Anzeigemodul gerichtet. Der Anwender benutzt die mechanische Pipette unter Berücksichtigung der angezeigten Informationen. Auf dem Weg von der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung zum Gerätemodul erfolgt die Kommunikation über den Anwender. Das Gerätemodul benötigt lediglich eine kleine Stromversorgung für den Sensor, Mittel zur Umwandlung der Sensorsignale und die zum Gerätemodul gehörenden Mittel zum drahtlosen Kommunizieren. Eine Batterie oder ein Akku oder ein Kondensator reichen als Stromversorgungseinrichtung aus.
Gemäß einer Ausgestaltung sind der Sensor und/oder die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren des Gerätemoduls gekapselt, sodass das Gerätemodul insgesamt autoklavierbar ist. Ggfs. wird hierfür die Stromversorgungseinrichtung aus dem Gerätemodul entfernt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Stromversorgungseinrichtung und ggfs. die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren und ggfs. der Sensor in einem lösbar mit dem Gerätemodul verbundenen Elektronikmodul untergebracht, das zum Autoklavieren vom Gerätemodul abtrennbar ist. Das Elektronikmodul ist beispielsweise mit dem Gerätemodul verschnappbar oder an dieses anklipsbar. Hierfür sind das Elektromodul und/oder das Gerätemodul mit Mitteln zum Verschnappen bzw. Verklipsen versehen.
Gemäß einer Ausgestaltung weist das Gerätemodul mehrere (z.B. 3) Bedienelernente, auf. Gemäß einer Ausgestaltung weist das Gerätemodul ein Bedienelement für das Starten und ggfs. für das Steuern und ggfs. für das Beenden von Dosiervorgängen auf. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Gerätemodul ein weiteres Bedienelement für das Lösen einer Pipettenspitze oder Spritze vom Gerätemodul auf. Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung hat das Gerätemodul noch ein weiteres Bedienelement für das Einstellen des zu dosierenden Dosiervolumens.
Gemäß einer Ausgestaltung hat ein Gerätemodul als Bedienelement einen Druckknopf zum Verlagern eines Verdrängungsorgans der Verdrängungseinrichtung. Bei dieser Ausgestaltung weist bevorzugt das Gerätemodul eine Feder auf, die das Verdrängungsorgan und den Druckknopf nach einem Ausgabehub in eine Ausgangsposition zurück verlagert, wobei das Verdrängungsorgan den Aufnahmehub ausführt. Der Druckknopf kann ein Antriebselement zum manuellen Antreiben einer mechanischen Antriebseinrichtung sein. Ferner kann er ein elektrisches Bedienelement (z.B. Taster) sein, der über eine elektronische Steuerungseinrichtung mit einer elektromechanischen Antriebseinrichtung verbunden ist, um diese zu steuern. Zum Abwerfen der Pipettenspitze oder Spritze ist gemäß einer Ausgestaltung ein weiteres Bedienelement vorhanden, das mit einem Abwerfer gekoppelt ist, der die Pipettenspitze oder Spritze von ihrem Sitz trennt, wenn das weitere Bedienelement betätigt wird. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Druckknopf mit dem Abwerfer gekoppelt und dient auch zum Lösen der Pipettenspitze oder Spritze. Hierfür wird der Druckknopf über den Ausgabehub hinaus betätigt, sodass ein mit dem Druckknopf gekoppelter Abwerfer auf die Pipettenspitze oder Spritze einwirkt, um diese von ihrem Sitz am Gerätemodul zu trennen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat das Gerätemodul einen Drehknopf oder ein Einstellrädchen zum Einstellen des Dosiervolumens. Der Drehknopf bzw. das Einstellrädchen ist mit einer Einrichtung zum Einstellen des Dosiervolumens des Gerätemoduls gekoppelt, die z.B. einen verstellbaren Ausschlag zur Begrenzung des Hubes des Verdrängungsorgans der Verdrängungseinrichtung oder eine elektronische Steuerungseinrichtung zum Starten und/oder Stoppen und/oder Steuern einer elektromechanischen Antriebseinrichtung aufweist. Der Drehknopf bzw. das Einstellrädchen ist gemäß einer Ausgestaltung noch ein weiteres Bedienelernent. Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist der Druckknopf zugleich der Drehknopf. Dieses Gerätemodul kommt mit einem einzigen Bedienelement aus.
Gemäß einer anderen Ausführung des Laborgeräts als Pipette ist das Gerätemodul ein halb- oder vollelektronisches Gerätemodul. Ein halbelektronisches Gerätemodul ist ein Gerätemodul, das einen elektrischen Servoantrieb :für die Verdrängungseinrichtung aufweist. Die auf ein Bedienelement wirkende Betätigungskraft des Anwenders wird durch den elektrischen Servoantrieb verstärkt, um das Verdrängungsorgan der Verdrängungseinrichtung anzutreiben. Bei einer vollelektronischen Pipette wird das Verdrängungsorgan der Verdrängungseinrichtung von einem elektrischen Antriebsmotor mit einer Steuerelektronik angetrieben. Das halb- und das vollelektronische Gerätemodul können ebenfalls unidirektional mit einer Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung verbunden sein, um Betriebsdaten des Gerätemoduls, die mittels mindestens eines Sensors des Gerätemoduls ermittelt werden, auf der Bedien- und/oder Anzeigeinrichtung anzuzeigen. Gemäß einer Ausgestaltung weist die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung Bedienelemente auf, mittels derer das halb- oder vollelektronische Gerätemodul bedienbar ist. Die Kommunikation kann unidirektional von dem Bedien- und/oder Artzeigemodul zum Gerätemodul verlaufen. Sie kann aber auch bidirektional sein, um die Betriebsdaten vom Gerätemodul auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul zu übertragen und in umgekehrter Richtung Steuerbefehle auf das Gerätemodul. Bevorzugt weist das Gerätemodul ein Bedienelement zum Starten und/oder Stoppen und/oder Steuern von Dosiervorgängen auf. Weiterhin bevorzugt hat das Gerätemodul ein weiteres Bedienelement zum Abwerfen einer Pipettenspitze oder Spritze. Unter einer Pipette werden insbesondere die in der Beschreibungseinleitung angegebenen Ausführungen einer Pipette verstanden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Pipette ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul an einem Pipettenhalter angeordnet .Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Pipettenhalter eine elektrische Aufladeeinrichtung zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers des Gerätemoduls der Pipette auf.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Gerätemodul eine manuell angetriebene mechanische und/oder elektromechanisch angetriebene Antriebseinrichtung für eine Verdrängungseinrichtung und/oder einen Abwerfer auf. Gemäß einer Ausgestaltung ist die mindestens eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung so ausgebildet, dass sie nur mit Gerätemodulen innerhalb eines definierten räumlichen Bereichs kommuniziert. Hierfür haben z.B. die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren eine definierte und/oder einstellbare Reichweite und/oder umfassen eine Einrichtung, die es ermöglicht zu ermitteln, ob das Gerätemodul innerhalb einer vorgegebenen Reichweite um das Bedien- und/oder Anzeigemodul angeordnet ist, z.B. aufgrund der Stärke des empfangenen Funksignals. Die definierte Reichweite der Mittel zum drahtlosen Kommunizieren beträgt bevorzugt 5 cm, besonders bevorzugt 1 -2 cm.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der definierte räumliche Bereich durch einen maximalen Abstand oder durch einen Raum oder mehrere Räume oder einen Teil eines Raumes eines Gebäudes begrenzt. Falls der definierte räumliche Bereich auf einen oder mehrere Räume oder Teile von Räumen eines Gebäudes begrenzt ist, ist z.B. in den Gerätemodulen, die sich in einem definierten räumlichen Bereich befinden, eine Identifikation hinterlegt. Die Identifikation kann mittels des Bedien- und/oder Anzeigemoduls in dem Gerätemodul oder mittels einer Bedieneinrichtung des Gerätemoduls in diesem hinterlegt werden. Die Hinterlegung der Identifikation kann von zentraler Stelle aus über Funk mittels einer Einrichtung erfolgen, die einem Gebäudeplan zugeordnete Identifikationen gespeichert hat. Anhand des Standorts der Gerätemodule ermittelt die zugeordnete Identifikation des jeweiligen Gerätemoduls. Die Standortdaten können in das jeweilige Laborgerät eingegeben und an die zentrale Einrichtung übermittelt oder direkt in die zentrale Einrichtung eingegeben werden. Die Übermittlung des Standorts und der Identifikation kann drahtlos erfolgen, vorzugsweise über Funk.
Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung ermittelt die Identifikation der mit ihr kommunizierenden Gerätemodule und zeigt Gerätemodule an, die sich in einem definierten räumlichen Bereich befinden. Der Benutzer wählt den oder die definierten räumlichen Bereiche aus, zu denen das Bedien- und/oder Anzeigemodul die Gerätemodule anzeigt. Mit Hilfe des Bedien- und/oder Anzeigemoduls können ein oder mehrere Gerätemodule aus dem definierten räumlichen Bereich bedient und/überwacht werden. Dementsprechend können die Gerätemodule aus mehreren definierten räumlichen Bereichen mittels des Bedien- und/oder Anzeigemoduls bedient und/oder überwacht werden. Gemäß einer Ausgestaltung zeigt das Bedien- und/oder Anzeigemodul gleichzeitig die Daten mehrere Gerätemodule an und ermöglicht gleichzeitig die Bedienung und/oder Überwachung mehrerer Gerätemodule.
Das gemäß der Erfindung ausgestaltete Laborgerätesystem umfasst mehrere Gerätemodule und mindestens ein Bedien- und/oder Anzeigemodul, wobei die Module körperlich getrennt voneinander in separaten Gehäusen angeordnet sind und die Module vorzugsweise drahtlos miteinander kommunizieren, insbesondere über Nahfeld-Kommunikation (NFC) Daten austauschen. Es kann auch mindestens ein Gerätemodul vorgesehen sein, das mit mehreren Bedien- und Anzeigemodulen Daten, z.B. über NFC, austauscht. Ferner ist ein zentrales Informationsmanagement-System vorgesehen, das entfernt von dem Laborgerät angeordnet ist, z.B. in der Firmenzentrale des Unternehmens, das die Laborgeräte herstellt, liefert und/oder wartet oder in dem das Laborgerät nutzenden Unternehmen. Die Kommunikation bzw. der Datenaustausch zwischen dem Laborgerät und dem zentralen Informationsmanagement-System geht über mindestens einen Kommunikationskanal (WLAN, UMTS; gesicherte IP -Verbindung ...) und ermöglicht eine zentrale Unterstützung der Benutzers beim Betrieb des Laborgerätes.
Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Laborgeräts zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein herkömmliches Laborgerät in einem grob schematischen Blockbild;
Fig. 2a und b Varianten erfindungsgemäßer Laborgerätesysteme in grob schematischen
Blockbildern;
Fig. 3 a bis c Varianten erfindungsgemäßer Laborgerätesysteme in Blockbildern;
Fig. 4a und b ein erfindungsgemäßes Laborgerät in Gestalt einer Pipette in schematischer
Perspektivansicht (Fig. 4a) und mit vorhandenen Modulen in Vorderansicht (Fig. 4b); und
Fig. 5a bis c ein Gerätemodul eines erfindungsgemäßen Laborgerätes (hier z.B. Pipette) in Vorderansicht (Fig. 5a), in Seitenansicht (Fig. 5b) und mit Pipettenspitze in einer Rückansicht (Fig. 5c).
Gemäß Fig. 1 weist ein herkömmliches Laborgerät 1.1 eine Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen 2 und eine Bedien- und/oder Anzeigeinrichtung 3 auf. Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 3 umfasst eine Bedieneinrichtung 4 und eine Anzeigeeinrichtung 5. Die Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen 2 und die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 3 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 6.1 physisch zusammengefasst. Üblicherweise werden die von dem Laborgerät 1.1 erfassten Daten (Messdaten) manuell von dem Benutzer in einen Computer bzw. PC eingegeben. Alternativ dazu sind auch Laborgerätesysteme bekannt, bei denen das Laborgerät direkt über eine Datenverbindung (z.B. serielle Schnittstelle RS 232) mit dem PC verbunden ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Laborgerätesystem bzw. einem dafür konstruierten Laborgerät, so wie es schematisch anband des Gerätes 1.2 gemäß Fig. 2 a dargestellt, wird, ist die Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen 2 Teil eines Gerätemodules 7 mit einem kompakten Gehäuse 6.2. Die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 3 ist von dem Gerätemodul 7 körperlich komplett getrennt in einem Gehäuse 6.3 eines Bedien- und/oder Anzeigemoduls 8 untergebracht. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 umfasst sowohl die Bedieneinrichtung 4 als auch die Anzeigeeinrichtung 5.
Ferner weisen das Gerätemodul 7 und das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 auf, die eine Schnittstelle zum drahtlosen Kommunizieren 10 des Gerätemoduls 7 und eine Schnittstelle zum drahtlosen Kommunizieren 11 Bedien- und/oder Anzeigemoduls 8 umfassen. Dieses Beispiel weist bidirektionale Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 auf. Diese übertragen insbesondere Daten, die durch Bedienvorgänge ausgelöst werden, von dem Bedien-und/oder Anzeigemodul8 auf das Gerätemodul 7. Ferner übertragen diese insbesondere Betriebsdaten, die im Gerätemodul 7 erfasst werden, vom Gerätemodul 7 auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8.
Des Weiteren weist das erfindungsgemäße Laborgerätesystem ein Informationsmanagement- System 40 auf, das entfernt von dem Laborgerät angeordnet ist (z.B. in der Zentrale des Geräteherstellers und/oder der Wartungsfirma) und das über einen oder mehrere Kommunikationskanäle CH mit dem Laborgerät, insbesondere mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 Daten austauscht. Der Kommunikationskanal CH ist über ein oder mehrere Netzwerke (mit entsprechenden Gateways) aufgebaut, wobei das Bedien- und/oder Anzeigemodul Mittel 19 zum drahtlosen Kommunikationsaufbau mit einem Funk-Netzwerk aufweist, das z.B. ein WLAN oder UMTS darstellt. Somit nimmt das Mittel 19 die Funktion eines (ersten) Gateways ein. Das Informationsmanagement-System 40 enthält ebenfalls Mittel 41 zum Aufbau der Kommunikationsverbindung, wobei es sich hier z.B. um einen LAN- Adapter oder dergleichen Auch enthält das Informationsmanagement- System 40 mindestens eine Recheneinheit 45 und mindestens eine Datenbank DB (s. auch Fig. 2b), um Daten zum Betreiben einer oder mehrerer Laborgeräte zu verwalten.
Durch die hier beschriebene Geräte-Architektur und Netzwerkstruktur wird ein Laborgerätesystem geschaffen, das hinsichtlich der Handhabbarkeit des Laborgerätes 1.2 sehr nutzerfreundlich ist und zahlreiche Betriebs- und Wartungsfunktionen zentral bereitstellen bzw. unterstützen kann. Zudem können die Komponenten und Funktionalitäten des Bedien- und/oder Anzeigemoduls 8 mit dem Informationsmanagement-System 40 zur Durchführung zahlreicher neuer benutzerfreundliche Funktionen zusammen arbeiten. Dies wird noch später näher im Detail beschrieben.
Das Laborgerät 1.3 von Fig. 2 b unterscheidet sich von der Variante von Fig. 2 a dadurch, dass nur ein Teil der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 3 in das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 ausgelagert ist. Es können lediglich die Bedieneinrichtung 4 oder die Anzeigeeinrichtung 5 oder Teile der Bedien- oder Anzeigeeinrichtung 4, 5 oder Teile der Bedien- und der Anzeigeeinrichtung 4, 5 ausgelagert sein. Dementsprechend weist das Gerätemodul 7 die Bedien- oder Anzeigeeinrichtung 4, 5 oder Teile der Bedien- oder Anzeigeeinrichtung 4, 5 oder der Bedien- und der Anzeigeeinrichtung 4, 5 auf. Insbesondere ist es möglich, Bedienelemente und Anzeigeelemente, die besonders leicht bedienbar sein müssen bzw. die sehr gut erkennbare Darstellungen liefern müssen, ausgelagert sind, wohingegen Bedien- und Anzeigeelemente für grundlegende Funktionen am Gerätemodul 7 vorhanden sind.
Das Laborgerät 1.4 von Fig. 3 a umfasst ein Gerätemodul 7, ein Bedien- und/oder Anzeigemodul 8, welches direkt mit einem PC 12 verbunden sein kann. Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 ist bevorzugt tragbar und über den drahtlosen Kommunikationskanal CH mit einem Netzwerk verbunden, in welches das (später noch näher beschriebene) zentrale Informationsmanagementsystem 40 eingebunden ist. Beispielsweise ist das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 ein PDA. Als Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 4,5 kommt bevorzugt ein Touchscreen zum Einsatz. Die Kommunikation zwischen Bedien- und/oder Anzeigemodul erfolgt drahtlos (z. B. über Funk). Insbesondere kann für die Kommunikation eine oder mehrere der angegebenen Technologien Bluetooth, WC USB, WLAN, ZigBee oder IrDA zum Einsatz kommen. Für den Einsatz von WLAN ist zusätzlich ein Router vorhanden. WLAN ermöglicht die Überbrückung größerer Distanzen. Ferner kann die Kommunikation über ein Modem 13 erfolgen.
Das Laborgerät 1.4 kann so ausgebildet sein, dass zusätzlich eine drahtgebundene Kommunikation zwischen den Modulen 7, 8 möglich ist. Hierfür weisen das Gerätemodul 7 und das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 jeweils elektrische Kontakte auf, die miteinander kontaktierbar sind. Hierfür können die Module 7, 8 beispielsweise durch Einklipsen, magnetisches Anheften oder Anhängen mechanisch miteinander verbunden sein. Gegebenenfalls ist auch eine elektrische Verbindung der Module 7, 8 miteinander über Kabel möglich. Nach Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen den Modulen 7, 8 kann das Laborgerät 1.4 in herkömmlicher Weise als stationäres oder handhabbares Laborgerät genutzt werden.
Die Kommunikation zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul8 und dem PC 12 ist optional und kann drahtlos mittels einer der genannten Technologien über Draht oder über Kontakte erfolgen. Die Kommunikation zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 und Informationsmanagementsystem 40 erfolgt über das drahtlose Kommunikations-Gateway 19 und stellt zahlreiche neue Betriebs- und Wartungsfunktionen bereit.
Das Informationsmanagementsystem 40 ermöglicht Z.B. eine besonders komfortable Arbeitsweise für Aufgaben, die ansonsten an dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 durchgeführt werden müssen. Beispiele hierfür sind die Erstellung von Ablaufprogrammen für die Ablaufsteuerung von Gerätemodulen 7, die Auswertung von Betriebsdaten (insbesondere Messergebnissen) der Gerätemodule 7 und die strukturierte Ablage von Betriebsdaten (insbesondere Messergebnissen). Ein Laborgerät 1.5 gemäß Fig. 3b umfasst ein Gerätemodul 7 in Form einer mechanischen Pipette mit mindestens einem Sensor 14 zum Erfassen von Betriebsdaten. Das Gerätemodul 7 weist Bedienelemente 15 auf.
Ferner ist ein Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 vorhanden, das so ausgeführt sein kann, dass es nur eine Anzeigeeinrichtung 5 in Form eines Bildschirmes 16 und keine Bedieneinrichtung umfasst.
Die Betriebsdaten werden drahtlos von Mitteln zum drahtlosen Kommunizieren 9 unter Nutzung einer der bereits genannten Technologien und gegebenenfalls zusätzlich drahtgebunden oder über Kontakte vom Gerätemodul 7 auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 übertragen. Anschließend können einzelne oder alle Daten, direkt oder aufbereitet, an die zentrale Informationsmanagementsystem 40 übertragen werden. Auch kann das Informationsmanagementsystem 40 Daten von dem Laborgerät, insbesondere von dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 abfragen.
Die Anbindung des Laborgerätes an ein zentrales Informationsmanagementsystem 40 ermöglicht u.a. die Nutzung des Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 im Rahmen eines Asset- Managements. Wenn das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 durch ein mobiles Kommunikationsgerät (z.B. Smartphone, iPAD) realisiert ist, kann z.B. die Ortungsfunktion ("geo-location"- Funktion) des mobilen Gerätes genutzt werden. Denn heutige Smartphones sind typischerweie mit GPS oder anderen Lokalisierungseinrichtungen ausgestattet, die zunehmend auch innerhalb von Gebäuden mit einer ausreichenden hohen örtlichen Auflösung funktionieren. Hierdurch kann ein Bedien- und/oder Anzeigemodul in Gestalt eines Smartphones (oder dergleichen) neben der Identifikation auch zur Inventarisierung inklusive Ortsinformation von Laborgeräten genutzt werden. Die entsprechenden Daten bzw. Informationen können offline und/oder online von dem Smartphone (Bedien- und/oder Anzeigemodul 8) an das Informationsmanagementsystem 40 weitergeleitet und dort weiterverarbeitet werden.
Beispielsweise kann in Kombination mit einer Datenbank/Tabelle im Laborgerät oder aber auch im externen Steuergerät oder in der übergeordneten Struktur die aktuelle Geo- Information auch dazu genutzt werden, das jeweilige Laborgerät auf örtliche Gegebenheiten anzupassen und zu konfigurieren. Es ist also eine ortsbezogene GeräteKonfiguration möglich. Diese kann auch genutzt werden, um länderspezifische, gesetzliche Bestimmungen einzuhalten. Beispielsweise kann die Sendeleistung und/oder Frequenz eines Senders für elektromagnetische Wellen in Abhängigkeit von der aktuellen Ortung erfolgen. Die Nutzung der Funktionen des mobilen Bedien- und/oder Anzeigemoduls 8 (z.B. Smartphone, Tablet-PC usw.) unterstützt und erleichtert auch Wartungsaufgaben. Damit kann das Modul 8 die Funktion eines Wartungs-Personal-Moduls ausführen, wobei z.B. durch spezielle Authorisierung des Personals gegenüber dem Laborgerät (mit Hilfe z.B. von NFC) weitere Wartungs- (maintenance) relevante Informationen drahtlos von dem Laborgerät 1.2 - 1.6 8s. Fig. 2a-3c) abgerufen werden können und entsprechende Wartungsmaßnahmen initiiert werden können. Da NFC nur :für die Übertragung kleiner Datenmengen aus gelegt ist, kann über NFC, nach erfolgreicher Authorisierung, zum Aufbau eines leistungsfähigeren Übertragungskanals zwischen Gerätemodul 7 und dem Modul 8 (also zwischen dem eigentlichen Laborgerät und dem Smartphone) ein automatisches Pairing für z.B. Bluetooth oder WIFI durchgeführt werden.
Es wird auch die Zuordnung des jeweiligen Benutzers (users) in eine oder mehrere Nutzergruppen (usergroups) ermöglicht, um gezielt Hilfe und Unterstützung anbieten zu können. Die Nutzergruppen (z.B. Laboranten, Wartungspersonal, Geräteentwickler) werden in dem übergeordneten Informationsmanagementsystem 40 verwaltet, wobei auch jeweils ein Userforum als Plattform für den Austausch (Chat, E-Mail, SMS etc.) über das benutzte Laborgerät eingerichtet und verwaltet werden kann. Die Information, welcher "User "welches Laborgerät benutzt, wird als Datenpaar über NFC ermittelt. Die Zuordnung dieses "Users" zu einer Benutzergruppe für ein Gerät im übergeordneten Informationsmanagementsystem 40 kann durch den drahtlosen Netzwerkanschluss 19 (Wifi/Bluetooth etc.) des Laborgerätes erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, dass diese Information über ein Wifi/Bluetooth etc. fähiges Bedien- und Ausgabegerätes erfolgt. Als weitere Ausprägung ist auch ein "Experte" denkbar, der das Forum begleitet, welcher aufkommende Fragen beantwortet, Neuigkeiten über das Gerät und Firmwareupdates verbreitet etc. Das Forum kann sich dann auch der Attribute, wie sie aus CMS oder WIKI-Konstrukten oder aber auch aus sozialen Netzwerken bekannt sind, bedienen (Hierarchieebenen, Untergruppen etc.).
Über die Identifikation kann sehr granulär entschieden werden, wer welche Statusmeldungen (Alarm, "Bin fertig" etc.), welches das genutzte Laborgerät produziert, via SMS.E-Mail etc. zugeschickt bekommt.
Über eine NFC Identifizierung kann die nicht erlaubte Nutzung eines Laborgerätes ausgeschlossen werden, die aus einer gesundheitlichen Disposition des Nutzers herrührt. Beispielsweise kann der Betrieb eines Laborgerätes, welches hohe Magnetfelder außerhalb seines Gehäuses erzeugt, deaktiviert werden, wenn der Benutzer zu einer Risikogruppe gehört (Personen mit Herzschrittmacher). Über die NFC Authentifizierung können entsprechende Einträge über die Nutzung des Laborgerätes in elektronischen "Laborbücher" automatisch generiert werden.
Die bedienfreundliche Unterstützung des jeweiligen Benutzers ist für zahlreiche Einsatzfälle von großem Vorteil: Sollte der Benutzer oder aber auch der Servicetechniker einmal ein Teil an dem Laborgerät entfernen bzw. austauschen müssen, so können hier nach der NFC- opplung und nach dem Pairing mit einem leistungsfähigen Übertragungsprotokoll (Bluetooth, Wifi etc.) zum übergeordneten Informationsmanagementsystem 40, mit dem (mobilen) Gerät die entsprechenden Arbeitsanleitungen/Serviceanleitungen (Bilder, Filme etc.) für genau dieses Gerät auf dem (mobilen) NFC-Gerät ausgegeben werden.
Das hier beschriebene Laborgerätesystem kann z.B. auch zur Identifikation und Verfolgung von (Verbrauchs-) materialien und "Proben" genutzt werden: Da Smartphones heutzutage neben NFC/RFID Transmittern auch mit Digitalkameras (Barcodes, 2D Barcodes, ...) ausgestattet sind, können diese zusätzlich auch zur automatischen Identifikation und Nachverfolgung von entsprechend (per RFID, 2DBarcode, ..) identifizierbaren (Verbrauchs-) materialien dienen, die mit von dem bzw. für das Laborgerät genutzt wurden. Auch können (per RFID, 2D-Barcode, ..) identifizierbare Proben, welche von dem Laborgerät verarbeitet wurden erfasst werden (liquid handling, analyse, thermo-cycler, mix, ..). Die entsprechend gewonnenen Informationen können offline und/oder online von dem Smartphone bzw. dem Laborgerät an das übergeordnete Informationsmanagementsystem weitergeleitet und dort weiterverarbeitet werden. Dies ermöglicht insbesondere eine weitgehend automatische Probenverfolgung über Labor und Gerätegrenzen hinweg, welche unter dem Aspekt stetig ansteigender regulatorischer Anforderungen von besonderer Bedeutung ist.
Über die Identifikation des Benutzers / Users in Verbindung mit den Daten aus dem Laborgerät können (durch Auslesen eines Laufzeitspeichers) vom Laborgerät Vorschläge und Empfehlungen für den Austausch von Ersatzteilen generiert werden, welche kurz vor dem Ablauf ihrer max. Betriebszeit ("Lebenszeit") stehen. Ebenso können hier Vorschläge und Empfehlungen über den Einkauf von Z.B. Single-Use-Produkten generiert werden, insofern diese auch in die Inventarisierung und Verwaltung aufgenommen waren. (Preventive maintenance).
In diesem Zusammenhang kann :für den NFC identifizierten User ein Konto zentral verwaltet werden, über welches der Einkauf von Materialien, oder aber auch der Einkauf von optimierten„Rezepten" oder "Workflows" (Dienstleistungen allgemein) für sein genutztes Laborgerät abgewickelt wird. Bezug nehmend auf die Fig. 3b wird nun der Aufbau des Laborgerätes 1.5 näher beschrieben:
Der Sensor 14 ist Z.B. ein Sensor zum Erfassen des eingestellten und/oder tatsächlich dosierten Dosiervolumens, ein Schrittzähler zum Zählen von Dosierschritten, ein Kraftsensor zum Messen der Aufsteckkraft einer Pipettenspitze, ein Aufsetzsensor zum Erfassen des Aufsetzens einer Pipettenspitze auf einen Untergrund, ein Beschleunigungssensor, ein Annäherungssensor zum Erfassen der Benutzung des Gerätemodules 7 oder ein Neigungssensor zum Erfassen der Ausrichtung des Gerätemoduls 7. Der Neigungssensor dient dazu, um durch ein Erfassen der Neigung des Gerätemoduls die Präzision des Gerätemoduls zu verbessern.
Des Weiteren kommt als Sensor 14 kommt beispielsweise ein Sensor zum Erfassen von Daten eines in das Gerätemodul integrierten RFID-Chip zum Einsatz. Die Daten des RFID-Chips können grundsätzlich aber auch mittels eines geeigneten Lesegerätes des Bedien- und/oder Anzeigemoduls 8 aus dem Gerätemodul 7 ausgelesen werden.
Mittels der Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 erfolgt eine unidirektionale Kommunikation vom Gerätemodul 7 zum Bedien- und/oder Anzeigemodul 8. Diese Methode ist kostengünstig, schnell und unkompliziert. Die vom Sensor 14 erfassten Betriebsdaten werden in Echtzeit übertragen, angezeigt und gegebenenfalls permanent in dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 gespeichert. Der Benutzer kann bei der Anwendung des Laborgerätes 1.5 geführt werden, wobei gegebenenfalls zusätzliche akustische Signale vom Bedien und/oder Anzeigemodul8 gegeben werden.
Am Beispiel der Pipette erlaubt die Auswahl der Daten folgenden Zusatznutzen:
Bei Anzeige des eingestellten Volumens und seiner Veränderung ist eine interaktive Volumeneinstellung möglich. Der Benutzer kann das eingestellte Volumen an einem für seine Tätigkeit günstigen Ort wahrnehmen.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 kann mit einer Kalibrierungsfunktion ausgestattet sein. Diese ermöglicht die Eingabe eines Stoffwertes (z. B. Viskosität) der zu dosierenden Flüssigkeit oder die geografische Höhe des jeweiligen Standortes und zeigt zu einem gewünschten Dosiervolumen das zugeordnete kalibrierte Dosiervolumen an. Diese kann der Anwender dann einstellen, gegebenenfalls interaktiv. Des Weiteren kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 ein Serviceintervall ermitteln und anzeigen. Das Laborgerät kann einen Ruf nach Service anbieten, beispielsweise per E-Mail oder SMS, der vom Anwender triggerbar ist. Grundsätzlich kann das Laborgerät auch automatisch nach dem Service rufen.
Ferner kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 so ausgebildet sein, dass es den perfekten Sitz der Pipettenspitze anzeigt und/oder einen Warnhinweis und/oder eine Fehlermeldung ausgibt, wenn die Pipettenspitze nicht mit der erforderlichen Aufsteckkraft aufsteckt ist und/oder die Pipettenspitze auf einem Untergrund aufsitzt und/oder wenn das Gerätemodul ungünstig ausgerichtet wird.
Die erfassten Betriebsdaten können vom Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 an eine nachgelagerte Anwendung weitergegeben werden. Die Weitergabe kann an einen PC 12 (s. Fig. 3a), vorzugsweise aber das Informationsmanagementsystem 40 über den Kommunikationskanal CH bzw. entsprechende Netzwerke, Server etc. erfolgen. Die Weitergabe kann drahtlos oder drahtgebunden gemäß einer der bereits erwähnten Technologien erfolgen.
Das Gerätmodul 7 benötigt für den Betrieb des Sensors 14, einer Einrichtung zur Umwandlung der Signale der des Sensors 14 (z.B. A/D-Wandler) und der Schnittstelle für die drahtlose Kommunikation mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 eine elektrische Spannungsversorgung 17. Diese kann über Akkumulatoren erfolgen, beispielsweise Lithium/Ionen-Batterien. Die Aufladung der Akkumulatoren kann über elektrische Kontakte mittels einer Aufladeeinrichtung 18 erfolgen. Diese kann auch eine elektrische Spannungsversorgung 19 des Bedien- und/oder Anzeigemoduls 8 aufladen.
Das Sendeprotokoll des Gerätemoduls 7 ermöglicht dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 die Identifizierung des Gerätemoduls 7. Infolgedessen können mehrere Gerätemodule 7 mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 zusammenarbeiten und Betriebsdaten mehrerer Gerätemodule 7 diesen zugeordnet werden. Die Betriebsdaten mehrerer Gerätemodule 7 können so gemeinsam und eindeutig zuordenbar angezeigt werden.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 enthält gemäß einer Ausgestaltung ein Mobiltelefon mit einer SIM-Karte (Subscriber Identity Module), um eine Datenübertragung über das Mobilfunknetz zu ermöglichen. Entsprechend kann das Gerätemodul 7 mit einem Mobiltelefon und einer SIM-Karte ausgestattet sein. Gemäß Fig. 3 c umfasst das Laborgerät 1.6 ein Gerätemodul 7 mit einer Kontrolleinrichtung 20 zum Steuern der Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen. Ferner weist es ein Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 auf, das einen Bildschirm 16 und eine rudimentäre Tastatur mit Tasten 21 umfasst. Die Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 ermöglichen eine unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation. Die oben genannten Techniken der drahtlosen Kommunikation können zum Einsatz kommen. Insbesondere kann die drahtlose Kommunikation per WLAN und über einen Router oder Modem 13 erfolgen.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 kann Z.B. mittels eines Smartphones 22 verwirklicht werden. Ein geeignetes Programm kann entwickelt und Z.B. über das Internet zur Verfügung gestellt werden.
Das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 und das Gerätemodul 7 stehen über unidirektionale oder bidirektionale Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 in Verbindung. Über unidirektionale Mittel zum drahtlosen Kommunizieren 9 können Betriebsdaten des Gerätemoduls 7 auf das Smartphone 22 übertragen und von diesem zur Anzeige gebracht werden, entsprechend dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3b. Über bidirektionale Mittel zum drahtlosen Kommunizieren kann der Benutzer zusätzlich das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 als Programmiereinheit nutzen. Die Daten dafür werden von dem Gerätemodul 7, der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung 8 mit Hilfe von externen Programmen generiert und auf das Gerätemodul 7 geladen, wobei die Programme auf einer Recheneinheit (s. 45 in Fig. 3 c) des Informationsmanagementsystems zentral laufen können. Dadurch kann die Hardware und Software des Gerätemoduls 7 erheblich reduziert werden. Beispielsweise können bei einer elektrischen Pipette können die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen 8 auf Druckknöpfe zum Starten und ggfs. Stoppen von Dosierungen, einen akustischen Signalgeber und gegebenenfalls auf eine Abwurfeinrichtung für Pipettenspitzen oder Spritzen reduziert werden.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die elektrische Aufladeeinrichtung 18 für die Stromversorgung verschiedener Gerätemodule 7 und/oder Bedien- und/oder Anzeigemodule 8 zu einer einzigen Stromversorgung zusammengefasst, die über elektrische Kontakte mit den Modulen 7, 8 verbindbar ist.
Bei Thermocyclern oder Foto- bzw. Spektrometern kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 die Betriebs- und Programmdaten an das Gerätemodul 7 übertragen und/oder die Betriebsdaten des Gerätemoduls 7 auf der Anzeigeeinrichtung 5 wiedergeben. Die Betriebsdaten können auf dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 gespeichert und in andere Medien übertragen werden, beispielsweise in externe Datenbanken. Bei Verwendung einer Applikation :für Smartphones, z.B. iPhone entfällt ein hoher Kostenanteil herkömmlicher Laborgeräte.
Gemäß Fig. 4a umfasst ein Laborgerät (Pipette) 1.7, ein Gerätemodul 7 mit Verdrängungseinrichtung und eine Antriebseinrichtung. Ferner umfasst das Laborgerät (Pipette) ein Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 mit einer Bedieneinrichtung 4 in Form von Tasten 21 und eine Anzeigeeinrichtung 5 in Form eines Bildschirmes 16. Gerätemodul 7 und Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 weisen Schnittstellen 10, 11 zum drahtlosen Kommunizieren auf.
Die Anzeigeeinrichtung 5 ist von dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 lösbar. Nach dem Lösen vorn Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 kann die Anzeigeeinrichtung 5 als mobiler Klipp an der Uhr, der Kleidung oder sonstigen Gegenständen im Blickfeld des Bedieners angebracht werden.
In Fig. 4a ist die Nutzung des Gerätemoduls 7 als handhabbare Pipette gezeigt.
Ferner kann das Gerätemodul 7 der Pipette über ein Stativ 23 mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 zu einer stationären Pipette verbunden werden, wie in Fig. 4b gezeigt.
Fig. 5 a bis c zeigen ein Ausführungsbeispiel eines handhabbaren Gerätemoduls 7 eines erfindungsgemäßen als Pipette ausgestalteten Laborgerätes. Das Gerätemodul 7 hat einen länglichen, im Wesentlichen stangenförmigen Griffkörper 24.
Der Griffkörper 24 weist eine vordere Grifffläche 25 auf, die im oberen Teil des Griffkörpers 24 oberhalb des Bereichs, der mit der Handfläche in Kontakt kommt, über den Griffkörper zu einer Daumenauflage 25.1 gewölbt ist. Die vordere Grifffläche 25 ist nur in einer Richtung überwölbt.
Der Griffkörper 24 weist eine hintere Grifffläche 26 mit einer Einbuchtung 26.1 unterhalb des oberen Endes auf. Die hintere Grifffläche 26 ist beidseitig der vertikalen Schnittebene ZU seitlichen Griffflächen 27.1, 27.2 hin gewölbt, die mit allmählich abnehmender Wölbung an den beiden Seiten zur vorderen Grifffläche 24 auslaufen, mit der sie auf den beiden Seiten in einer Fase 27.3, 27.4 zusammentrifft.
Der Griffkörper 24 weist eine Höhe von 100 bis 180 mm und/oder einen Umfang von 80 bis 130 mm auf. Der Griffkörper 24 mit Abmessungen in den angegebenen Bereichen wird von Benutzern mit verschiedenen Handgrößen als angenehm empfunden. Ein Sitz 28.1 für eine Pipettenspitze 28.2 ist an einem rohrförmigen Träger 28 angeordnet, der vom unteren Ende des Griffkörpers 24 nach unten vorsteht.
Zwischen dem Sitz 28.1 und dem Griffkörper 24 ist eine Feststelleinrichtung zum Fixieren eines (nicht dargestellten) Gelenks in einer bestimmten Stellung vorhanden. Die Feststelleinrichtung weist einen Schraubring 29 zum Festklemmen des Gelenks am unteren Ende des Griffkörpers auf. Mittels der Feststelleinrichtung kann die Ausrichtung des Sitzes 28.1 bezüglich des Griffkörpers 24 fixiert werden, damit sie sich nicht unbeabsichtigt verstellt.
In der Daumenauflage 25.1 ist ein mit dem Daumen betätigbares Bedienelement 30.1 angeordnet. Das Bedienelement 30.1 ist eine knopfförmige Taste. Die Taste ist im Vertikalschnitt linsenförmig und steht etwas nach oben über die vordere Grifffläche 25 hinaus.
Das Bedienelement 30.1 ist ein Start-/Stoppknopf, mit dem Betriebsabläufe oder Teile von Betriebsabläufen gestartet und gegebenenfalls gestoppt werden können. Gemäß einer Ausgestaltung wird die Pipette über eine externe Bedien- und Anzeigeeinrichtung eingestellt (z.B. Betriebsart, Dosiermenge, Kolbengeschwindigkeit) und/oder programmiert (z.B. mehrere aufeinanderfolgende Betriebsabläufe), so dass mittels des Bedienelementes 30.1 lediglich die Abläufe gestartet oder gegebenenfalls gestoppt werden. Bevorzugt ist das Bedienelement 30.1 eine elektrische Taste.
In der hinteren Grifffläche 26 ist in der Einbuchtung 26.1 ein weiteres Bedienelement 30.2 angeordnet. Das weitere Bedienelement 30.2 ist das Bedienelement eines Spitzenabwerfers 30.3, d.h. einer Einrichtung zum Abwerfen bzw. Lösen einer Pipettenspitze oder Spritze von der Pipette.
Das weitere Bedienelement 30.2 ist mit einer nicht gezeigten mechanischen Antriebseinrichtung gekoppelt, die mit einem Spitzenabwerfer 30.3 gekoppelt ist, der dem Sitz 28.1 für eine Pipettenspitze oder Spritze zugeordnet ist, um eine dort angeordnete Pipettenspitze bei Betätigung des weiteren Bedienelernents vom Sitz zu lösen.
In der vorderen Grifffläche 25 ist optional eine nicht gezeigte Anzeigeeinrichtung angeordnet, beispielsweise eine LCD-Anzeige. Die Anzeigeeinrichtung hat bevorzugt eine längliche Form, die sich in Längsrichtung der vorderen Grifffläche 25 erstreckt. Die Anzeigeeinrichtung ist bevorzugt im unteren Teil des Griffs angeordnet. Sie dient der Anzeige von Betriebsdaten, z.B. einer Betriebsart oder des Dosiervolumens und/oder des Ladezustands einer Batterie oder eines Akkumulators und/oder eines Fehlerhinweises und/oder eines Warnhinweises.
Das Gerätemodul 7 kann kompakt und leicht mit einer günstigen Gewichtsverteilung ausgeführt sein. Die Bedienelemente 30.1, 30.2 sind ergonomisch angeordnet.
Wie die Fig. 5a-c am Beispiel einer Pipette zeigen, kann das Gerätemodul 7 mindestens ein Bedienelement (15) zum Steuern von Dosiervorgängen und/oder Lösen einer Pipettenspitze (26) oder Spritze vom Gerätemodul (7) aufweisen. Auch kann das Gerätemodul (7) einen manuellen und/oder motorischen Antrieb für eine Verdrängungseinrichtung und/oder einen Abwerfer aufweisen. Des Weiteren kann das Gerätemodul (7) mindestens eine mit einem Verdrängungsorgan der Verdrängungseinrichtung und/oder dem Abwerfer gekoppelte mechanische Antriebseinrichtung und ein mit der mechanischen Antriebseinrichtung gekoppeltes Bedienelement zum Antreiben der Verdrängungseinrichtung mittels Muskelkraft des Anwenders aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Gerätemodul 7) keine Anzeigeeinrichtung aufweist. Das Gerätemodul (7) kann am oberen Ende stangenförmig ausgebildet sein. Außerdem kann das Bedien- und/oder Anzeigemodul an einem Pipettenhalter angeordnet sein.
Das Laborgerät kann so ausgestaltet sein, dass das Gerätemodul 7 (s. Fig. 3c) eine elektrische Aufladeeinrichtung 18 zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers 17, 19 des Bedien- und/oder Anzeigemoduls 8 aufweist oder umgekehrt, und dass elektrische Kontakte zum Übertragen elektrische Ladung vom Gerätemodul 7 auf das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 oder umgekehrt vorhanden sind. Das Gerätemodul 7 und das Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 weisen miteinander verbindbare Kontakte für eine Kommunikation und/oder Übertragung elektrischer Ladung zwischen dem Gerätemodul 7 und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul 8 auf.

Claims

Patentansprüche
1. Laborgerätesystem mit mindestens einem Laborgerät (1.2 - 1.6) zum Behandeln von
Fluiden und Feststoffen umfassend:
• mindestens ein Gerätemodul (7) mit einer Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen (2) und
• mindestens eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung (3),
• mindestens ein vom Gerätemodul (7) körperlich getrenntes Bedien- und/oder
Anzeigemodul (8), das die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung (3) ganz oder teilweise umfasst, und
• erste Mittel (10, 11) zum drahtlosen und/oder drahtgebundenen Kommunizieren (9) zwischen dem Gerätemodul (7) und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8), wobei das Laborgerätesystem ein von dem Laborgerät (1.2 - 1.6) entfernt
angeordnetes und mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) über mindestens einen Kommunikationskanal (CH) verbundenes Informationsmanagementsystem
(40) aufweist, das Daten mit dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8)
und/oder mit Gerätemodul (7) beim Betreiben des Laborgerätes (1.2 - 1.6)
austauscht.
2. Laborgerätesystem nach Anspruch 1, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) des Laborgerätes (1.2; 1.3) und/oder das Gerätemodul (7) zweite Mittel (19) zum drahtlosen und/oder drahtgebundenen Kommunizieren zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) bzw. dem Gerätemodul (7) und dem Informationsmanagement- System (40) aufweist.
3. Laborgerätesystem nach Ansprach 1 oder 2, bei dem das Informationsmanagement- System (40) dritte Mittel (41) zum drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunizieren zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) bzw. dem Gerätemodul (7) und dem Informationsmanagement-System (40) aufweist.
4. Laborgerätesystem nach Anspruch 3, bei dem die dritten Mittel (41) für eine ΓΡ- Kommunikation über ein Netzwerk, insbesondere ein Intranet und/oder das Internet, ausgebildet sind.
5. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gerätemodul (7) handhabbar und/oder das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) von einer Person tragbar und/oder handhabbar ist.
6. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) ein Mobiltelefon und/oder ein Personal Digital Assistant und/oder ein Smartphone (22) und/oder ein Tablet-PC ist.
7. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) mindestens eine Kamera und/oder Barcode-Leser aufweist, um mittels des Informationsmanagement-Systems (40) eine Identifikation von Proben und/oder Verbrauchsmaterialien durchzuführen.
8. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) mindestens eine Einrichtung zur Ortung, insbesondere ein GPS-Modul, um mittels des Informationsmanagement-Systems (40) eine Lokalisierung von Laborgeräten, Proben, Verbrauchsmaterialien und/oder Benutzern durcrizufuhren.
9. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das
Informationsmanagement-Systems (40) und die mindestens eine Datenbank (DB) für den oder die Benutzer des mindestens einen Laborgerätes jeweils ein Benutzer-Konto anlegt und verwaltet.
10. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das
Informationsmanagement-Systems (40) und die mindestens eine Datenbank (DB) für mindestens eine Gruppe von Benutzer und/oder von Laborgeräten jeweils ein
Informations-Forum anlegt und verwaltet.
11. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere
Gerätemodule (7) und/oder mehrere Bedien- und/oder Anzeigemodule (8) vorgesehen sind, die miteinander über Punkt-zu-Punkt- Verbindungen und/oder Punkt-zu- Mehrpunkt-Verbindungen kommunizieren.
12. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere, insbesondere körperlich getrennte, Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen (3) vorhanden sind, die miteinander über Punkt-zu-Punkt- Verbindungen und/oder Punkt- zu-Mehrpunkt- Verbindungen kommunizieren.
13. Laborgerätesystem nach Ansprüchen 11 und 12, bei dem die mehreren Gerätemodule (7) und/oder Bedien- und/oder Anzeigemodule (8) über Punkt-zu-Punkt- Verbindungen und/oder Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen mit den mehreren Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtungen (3) Verbindungen kommunizieren.
14. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das
Informationsmanagement-System (40) mindestens eine Recheneinheit (45) aufweist, die mit mindestens einer Datenbank (DB), insbesondere einer als Cloud ausgestalten Datenbank, verbunden ist.
15. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ersten
Mittel (10, 11) zum drahtlosen Kommunizieren (9) zwischen dem Gerätemodul (7) und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet sind, dass sie nur innerhalb eines definierten räumlichen Bereichs, insbesondere innerhalb eines Nahfeld-Bereichs, miteinander kommunizieren.
16. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweiten Mittel (19) zum drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunizieren zwischen dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) bzw. dem Gerätemodul (7) und dem
Informationsmanagement-System (40) so ausgebildet sind, dass sie über eine definierte räumliche Distanz, insbesondere über eine den Nahfeld-Bereich überschreitende Distanz bzw. über eine Fernkommunikationsverbindung, miteinander kommunizieren.
17. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche , bei dem das
Gerätemodul (7) eine elektronische Kontrolleinrichtung zum Erfassen von
Betriebsdaten und/oder zum Steuern der Einrichtung (2) zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen umfasst.
18. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprache, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass mittels seiner Bedieneinrichtung Betriebsparameter und/oder Betriebsarten des Gerätemoduls und/oder Programme zum Steuern des Gerätemoduls und/oder Routinen für die Durchführung von
Betriebsabläufen des Gerätemoduls eingebbar bzw. abrufbar sind.
19. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass es zur Fernbedienung von
Gerätemodulen (7) nutzbar ist.
20. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass es im Falle einer Kommunikation mit einem von mehreren Gerätemodulen (7) das jeweilige Gerätemodul (7) erkennt und automatisch eine gerätespezifische Benutzeroberfläche auf der Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung (8) einstellt.
21. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass eine Nutzung nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung (Authentifizierung) möglich ist.
22. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass bestimmte Programme, Routinen, Messergebnisse und sonstige Daten nur bei Eingabe eines Nachweises der Berechtigung (Authentifizierung) bearbeitet werden können.
23. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) so ausgebildet ist, dass es eine Reservierungsfunktion hat, mit der das Laborgerät für bestimmte Zeitintervalle für bestimmte Nutzer blockiert werden kann.
24. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer körperlich vom Gerätemodul und vom Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) getrennten
elektronischen Datenverarbeitungsanlage (12), auf der das Informationsmanagement- System implementiert ist.
25. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) lösbar mit dem Gerätemodul (7) verbindbar ist.
26. Laborgerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine mechanische oder elektronische oder eine halbelektronische Pipette oder ein Fotometer oder eine Zentrifuge oder ein Mischer oder ein Thermo-Cycler oder ein Real-Time-Cycler oder ein DNA Sequenzer oder ein Laborautomat oder eine Dosierstation oder ein Bioreaktor oder ein Bioreaktorsystem ist.
27. Verfahren zum Betreiben eines Laborgeräts (1.2 - 1.6) zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen umfassend eine Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen (2) und mindestens eine Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung (3), bei der
• mindestens ein die Einrichtung zum Behandeln von Fluiden und Feststoffen umfassendes Gerätemodul (7) körperlich getrennt von mindestens einem die Bedien- und/oder Anzeigeeinrichtung umfassenden Anzeigemodul betrieben wird und • Informationen, Steuerdaten und/oder anzuzeigende Daten drahtlos zwischen dem Gerätemodul (7) und dem Bedien- und/oder Anzeigemodul (8) übertragen werden; und
• wobei Daten über mindestens einen Kommunikationskanal (CH) mit einem
Informationsmanagement-System (40) ausgetauscht werden, das von dem Laborgerät (1.2 - 1.6) entfernt angeordnet ist.
28. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem mehrere Gerätemodule Daten mit mindestens einem Bedien- und/oder Anzeigemodul austauschen oder bei dem mindestens ein Gerätemodul Daten mit mehreren Bedien- und/oder Anzeigemodulen austauscht.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 oder 28, bei dem mit dem Gerätemodul
pipettiert und/oder photometrisch analysiert und/oder zentrifugiert und/oder temperiert und/oder gemischt und/oder kultiviert und/oder fermentiert und/oder eine PCR durchgeführt wird.
30. Verwendung des Laborgerätesystems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 26 zur
Erfassung und Dokumentation von:
(a) Benutzungsdaten; und/oder
(b) Daten der behandelten Fluid und/oder Feststoffprobe; und/oder
(c) Daten zu verwendeten Verbrauchsmaterialien; und/oder
(d) Messungsdaten, sofern das Laborgerät aktive Messungen vornimmt;
und/oder
(e) Applikationsdaten von Anwendungen.
31. Verwendung gemäß Anspruch 30, wobei die erfassten und dokumentierten Daten dem Zugriff anderer Nutzer bereitgestellt werden.
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