Das in Cambridge ansässige Unternehmen BiologIC Technologies ist ein Pionier auf dem Gebiet leistungsstarker digitaler Industrie-4.0-Architekturen für eine radikal andere und hochintegrierte Automatisierung in der synthetischen Biologie – dem Wissenschaftsbereich, der sich damit befasst, Organismen mit neuen Fähigkeiten für nützliche Zwecke auszustatten.
Die technische Biologie ist normalerweise ein komplizierter und teurer Prozess, der große Labors erfordert, in denen hochqualifizierte Wissenschaftler Flüssigkeiten für verschiedene Roboter mischen, die bestimmte, sich manchmal wiederholende Aufgaben übernehmen. Ziel von BiologIC ist es, die bestehenden Laborprozesse deutlich zu vereinfachen und zu verdichten, und zwar mit Hilfe eines „Desktop-Computers der Biowissenschaften”, der eine ähnliche Entwicklung auslösen soll wie die Desktop-PCs , denen die Großrechner schließlich weichen mussten. Statt mit Informationen werden die Produkte von BiologIC mit biologischen Vorgängen arbeiten. Das Unternehmen hofft, dass ihr Gerät nach seiner Fertigstellung die biologische Innovation vorantreiben wird.
Aber die Kosten und der Zeitaufwand zur Realisierung eines funktionierenden Prototyps unter Verwendung herkömmlicher Herstellungsverfahren waren ein Hindernis für das Projekt. Die drei Mitbegründer von BiologIC prüften daraufhin alle Optionen, die dem Unternehmen zur Verfügung standen, und erkannten, dass der 3D-Druck der Schlüssel zur Verwirklichung ihrer Vision sein könnte. Nachdem das Team eine Reihe von Technologien getestet hatte, entschied es sich, den Vollfarb- und Multimaterial-3D-Drucker J826™ Prime vom lokalen Stratasys-Partner Tri-Tech zu erwerben.
Die kreativen Freiheiten, die Stratasys mit der Vollfarb- und Multimaterial-3D-Drucktechnologie bietet, ermöglichen es BiologIC, den Entwurfsvorgang ohne Einschränkungen zu beschleunigen und die Komplexität des aktuellen Designs zu realisieren. So ist beispielsweise die Möglichkeit, das transparente VeroUltra™Clear-Material mit seiner glasähnlichen Klarheit zu drucken, für die Visualisierung des Innenlebens des Moduls unerlässlich, damit die Wissenschaftler bestätigen können, dass die Biologie hochwertig ist und wie vorgesehen funktioniert. Dabei ist die präzise Bewegung von Flüssigkeiten innerhalb der Struktur der Schlüssel zur Steuerung der Biologie. Und weil das Unternehmen jetzt mit flexiblen Photopolymeren wie Agilus30™ drucken kann, konnte es seiner Bioverarbeitungseinheit ein Maß an Funktionalität hinzufügen, das andernfalls unmöglich gewesen wäre.
Das Gerät von der Größe eines Zauberwürfels wird derzeit aus vier Materialien gefertigt, und das Team hofft, in Kürze das gesamte Materialpotenzial der J826 Prime nutzen zu können.
Es sind nicht nur die technologischen Fähigkeiten, die BiologIC bei der Verwirklichung ihrer Vision helfen, sondern auch das Geschäftspotenzial.
Laut Richard Vellacott, Mitbegründer und CEO von BiologIC, hat der 3D-Druck dem Team ermöglicht, das traditionelle Geschäftsmodell der Biowissenschaften auf den Kopf zu stellen.
„Üblicherweise müssen Technologieunternehmen viel Kapital von Investoren aufbringen, um die mehrjährige Technologieentwicklung zu finanzieren, in der Überzeugung, dass es einen tragfähigen Markt für ihr Produkt geben wird, wenn es marktreif ist”, erklärte Vellacott.
„Dank der J826 Prime war es uns jedoch möglich, vom ersten Tag an direkt mit innovativen Kunden zusammenzuarbeiten. Wir konnten Produktkonzepte physisch demonstrieren und gemeinsam entwickeln, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen der Kunden entsprechen. Daher mussten wir kein Kapital aufbringen”, fügte er hinzu. „Dies wurde, soweit wir wissen, mit anderen traditionellen F&E-Prozessen im Bereich der Biowissenschaften noch nie erreicht. Und obwohl sich unsere Technologieentwicklung noch in einer frühen Phase befindet, ermöglicht die J826 Prime unserem digitalen Geschäftsmodell ein exponentielles Wachstum.”
BiologIC erwartet, dass ein Produkt innerhalb von zwei Jahren marktreif wird und nicht erst nach fünf bis zehn Jahren, wie das bei herkömmlichen Herstellungsverfahren der Fall wäre – eine Effizienzsteigerung von über 100 Prozent. Die breite Produktpalette, die auf der gleichen J826 Prime-Plattform hergestellt wird, umfasst auch eine Vielzahl von Anwendungen für die Biowissenschaften und andere Bereiche. Dieses Maß an Flexibilität hat direkt zu einem Early-Adopter-Programm mit anderen High-Science- und Biologie-Unternehmen geführt, die dadurch alle von schnelleren Innovationen und größerem Erfolg profitieren.
Der Forschungs- und Entwicklungsprozess ist fast abgeschlossen, und das Unternehmen ist zuversichtlich, mit seinem Geschäftsmodell die wichtigsten Vorteile des 3D-Drucks voll ausschöpfen zu können, nämlich die Herstellung der Module auf Abruf zu einem Preis und in einem Umfang, der vielen Kunden sowie der Allgemeinheit insgesamt zugute kommt.
BiologIC nutzt die J826 Prime nicht nur für funktionierende Prototypen während des F&E-Prozesses, sondern auch für die Entwicklung von hochkomplexen Multimaterial-Innengeometrien. Die Lösung wird auch zur Herstellung des Endprodukts verwendet.
„Wir benötigen eine Technologie, die es uns ermöglicht, schlank und agil zu sein. Der 3D-Druck mit der PolyJet™-Technologie von Stratasys ist der beste in der Branche, und die J826 Prime bietet uns Zugang zu dieser Technologie zu einem Preis und in einer Größe, die für ein Startup-Unternehmen attraktiv ist”, fügte Vellacott hinzu.
„Es ist einfach so, dass wir ohne die J826 Prime als Unternehmen nicht vorankämen, da wir kein Produkt hätten. Dieser 3D-Drucker ist das Herzstück unserer Arbeit und wird entscheidend dazu beitragen, dass wir den nächsten Schritt auf unserem Weg realisieren können – die Skalierung des Produkts für andere Anwendungen und die Zusammenarbeit mit Stratasys, um 2021 in die Fertigung zu expandieren”, sagte er abschließend.
