HochdurchsatzSequenzierung

Hochdurchsatz beschreibt Methoden, die eine schnelle Erzeugung und Auswertung großer Zahlen von Proben oder Datenpunkten ermöglichen. Er kommt in Biologie, Chemie und Materialwissenschaft zum Einsatz, um die Geschwindigkeit und Skalierbarkeit von Experimenten zu erhöhen. Der Kern liegt in Parallelisierung und Automatisierung, um manuelle Arbeit und Variabilität zu reduzieren.

In der Praxis umfassen Hochdurchsatzsysteme automatisierte Flüssigkeitshandling-Systeme, Roboterplattformen, Mikrotiterplattenformate (z. B. 384- oder 1536-Well-Platten) und miniaturisierte Assays. Integrierte Datenerfassungs- und Analyse-Pipelines wandeln Rohmessdaten in verwertbare Ergebnisse um. Die Informatik-Infrastruktur, einschließlich LIMS (Labor Information Management Systems), ist entscheidend, um Skalierung und Nachverfolgbarkeit zu gewährleisten.

Zu den wichtigsten Anwendungen zählen das Hochdurchsatz-Screening in der Wirkstoffforschung; die Hochdurchsatz-Sequenzierung in der Genomik; sowie Hochdurchsatz-Proteomik und -Metabolomik sowie Hochdurchsatz-Materialforschung.

Vorteile sind Geschwindigkeit, größere Datenmengen und die Möglichkeit, große Parameterbereiche systematisch zu untersuchen. Nachteile umfassen hohe Investitionskosten, Komplexität des Assay-Designs, Datenqualitätssicherung und den Bedarf an fortgeschrittener Software zur Verarbeitung großer Datensätze.

Die Entwicklung geht weiter durch Fortschritte in Robotik, Mikrofluidik, Einzelzelltechniken und KI-gestützte Datenanalyse, was komplexe und skalierbare Experimente ermöglicht.