Hochdurchsatz

Hochdurchsatz (englisch high-throughput) bezeichnet die Fähigkeit, große Mengen an Proben, Datenpunkten oder Reaktionsdurchläufen in kurzer Zeit zu verarbeiten. Der Begriff wird in Wissenschaft, Technik und Industrie verwendet und umfasst verschiedene Ansätze wie High-Throughput-Screening, High-Throughput-Sequencing und hochdurchsatzfähige Produktion.

Im biomedizinischen Bereich bezeichnet High-Throughput-Screening (HTS) automatisierte Systeme, die Zehntausende bis Millionen von Tests in kurzer Zeit durchführen. Typische Komponenten sind Robotik, miniaturisierte Assays, integrierte Datenerfassung und fortgeschrittene Auswertungssoftware. Ziel ist die Identifikation aktiver Verbindungen, Genfunktionen oder Biomarker. Vorteile sind Geschwindigkeit, Skalierbarkeit und sinkende Kosten pro Test; Herausforderungen umfassen Datenmanagement, Validierung, Fehlerraten und die Notwendigkeit robuster Assay-Designs.

Beim High-Throughput-Sequencing (NGS) werden viele DNA- oder RNA-Fragmente gleichzeitig sequenziert, was eine schnelle Bestimmung von Genom- oder Transkriptomdaten ermöglicht. Plattformen wie Illumina, PacBio oder Oxford Nanopore liefern enorme Datenmengen, die eine ausfeinende Bioinformatik erfordern. Anwendungsbereiche reichen von Genomik über Metagenomik bis hin zur Transkriptomik.

In der Industrie beschreibt Hochdurchsatzproduktion automatisierte Fertigungslinien, die durch Robotik, Sensorik und digitale Steuerung große Stückzahlen effizient herstellen. Vorteile sind erhöhte Kapazität, Standardisierung und niedrigere Stückkosten; Herausforderungen betreffen Kapital- und Wartungskosten, Flexibilität und Qualitätssicherung.

Hochdurchsatz erfordert Infrastruktur und Datenverarbeitungskapazitäten, um die gewonnenen Informationen sinnvoll zu interpretieren und in Ergebnisse umzusetzen.