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„Wet-Lab-VR“ revolutioniert die Schulung für molekularbiologische Labore. Traditionelle Schulungen werden in ein immersives Virtual-Reality-Erlebnis transformiert. Die VR-Umgebung steigert Schulungskapazitäten und reduziert Abfälle – zwei entscheidende Vorteile im Vergleich zur analogen Laborausbildung. Das Projekt wird durch das EXIST-Gründungsstipendium gefördert, das vom Gründer-Institut der SRH beantragt wurde.
Von Blutanalysen bis zur Krebsdiagnostik – die Untersuchung und Analyse biologischer Moleküle, Gewebe, Zellen und Gentechnik, die Entwicklung von Impfstoffen sowie medizinische Tests erfolgen in Nasslaboren. Durch die Standardisierung von Geräten und Arbeitsabläufen werden Lösungen routinemäßig in Kunststoffröhrchen gelagert und Flüssigkeiten mit automatisierten Pipetten präzise übertragen. Wer die Grundlagen der Arbeit in Nasslaboren erlernt hat, kann sich problemlos in jedes Labor weltweit integrieren.
Die praktische Ausbildung findet traditionell in einem realen Labor unter der Aufsicht von Forschenden statt, wobei die Verfügbarkeit von Zeit und Ressourcen die Selbstständigkeit der Studierenden einschränkt. Hier leistet die Virtual-Reality-Technologie einen entscheidenden Mehrwert: Mit „Wet-Lab-VR“ wird die Nasslaborumgebung realistisch nachgebildet, sodass Benutzer:innen mit Röhrchen, Pipetten und Geräten genauso interagieren können wie in der realen Welt. Die Anwendung kann unabhängig von einem realen Nasslabor erfolgen, ohne zusätzliche Anleitung und ohne Begrenzungen in Bezug auf die Anzahl der Versuche oder die Trainingszeit.
Höhere Kapazität, weniger Abfälle
Bei der Grundausbildung in einem realen Labor entstehen diverse Schwierigkeiten, die „Wet-Lab-VR“ durch seine digitale Natur löst. Zum einen ist die Kapazität der Labore begrenzt, wohingegen die Zahl der parallel lernenden Studierenden in der VR-Umgebung nicht limitiert ist. Dadurch können nicht nur mehr Studierende gleichzeitig ausgebildet werden, die Kapazität des Labors kann zudem vollständig für die Forschung verwendet werden.
Ein weiteres Problem der Ausbildung liegt in den Abfällen, die produziert werden; alle Tuben, Behälter und Substrate können nur einmal verwendet werden. Durch die Digitalisierung des Prozesses können die produzierten Abfälle komplett vermieden werden, was einerseits nachhaltig ist und andererseits Kosten einspart.
Zudem liegt ein großer Nutzen in der Rückverfolgbarkeit der in der Ausbildung durchgeführten Prozesse. In „Wet-Lab-VR“ werden die einzelnen Arbeitsschritte der Nutzenden aufgezeichnet, sodass festgestellt werden kann, welche Arbeitsschritte falsch ausgeführt wurden. In Realität kann im Vergleich dazu nur ein fehlerhaftes Endprodukt festgestellt werden.
Gleb Gavrish, Urheber der Idee, fasst das Ziel des Projekts wie folgt zusammen: „Wir möchten das Leben von Wissenschaftler:innen erleichtern, den Abfall in den Laboren reduzieren und es einfacher machen, in dieses Feld einzutreten und Wissen zu teilen, nicht nur durch Wissenschaftler:innen, sondern auch durch die allgemeine Öffentlichkeit.“
Maschinelles Lernen trifft Gamification
Der wissenschaftliche Kern von „Wet-Lab-VR“ ist eine Software-Infrastruktur. Dieser Kern simuliert die biochemischen Prozesse und molekularbiologischen Reaktionen. Wenn Benutzer:innen über die VR-Schnittstelle z. B. neue Reagenzien hinzufügen oder die Temperatur ändern, werden katalytische Reaktionen, pH-Änderungen und neue Lösungsmittel simuliert.
Für die Implementierung des wissenschaftlichen Kerns ist maschinelles Lernen erforderlich, denn ein rein mechanistischer Ansatz würde nur eine eingeschränkte Vielfalt vorbereiteter Moleküle abdecken. Maschinelles Lernen hingegen ermöglicht eine realistische Laborsimulation und passt sich flexibel an die spezifischen Anforderungen einzelner Labore an, indem es maßgeschneiderte Reaktionen und Protokolle bereitstellt.
Um die Motivation der Lernenden nachhaltig zu steigern, werden in „Wet-Lab-VR“ zudem Konzepte der Gamification angewandt. Die Gamification integriert Elemente wie Fortschrittssysteme, Storytelling und unmittelbares Feedback als zentrale Designstrategie in die digitalen Schulungen.
Gründerinstitut der SRH unterstützt Projektteam
Bereits seit 2010 agiert das Gründerinstitut der SRH rund um das Thema Existenzgründung, sei es in der Lehre, in der Betreuung von Projekten oder beim Netzwerken. So werden Studierende, Alumni sowie Mitarbeitende der SRH University aktiv beraten und unterstützt, um ihre Ideen in rentable und nachhaltige Geschäftskonzepte umzuwandeln.
Für die Umsetzung von „Wet-Lab-VR“ konnte das Gründerinstitut den SRH-Alumnus Simon Binzenbach (Virtual Reality & Game Development, B. Sc.) an den Bioinformatiker und Bioingenieur Gleb Gavrish vermitteln, der die Entwicklung von „Wet-Lab-VR“ initiierte. Gemeinsam mit Projektleiter Jonathan Wagner erhält das Gründungsteam nun für den Zeitraum vom 01.04.2025 bis 31.03.2026 ein EXIST-Gründungsstipendium in Höhe von 135.000 Euro.
Das EXIST-Gründungsstipendium ist ein Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und wird durch den Europäischen Sozialfonds (ESF) kofinanziert. Der Antrag wird über die Hochschule oder Forschungseinrichtung gestellt. Prof. Bernhard Küppers, Leiter des Gründer-Instituts der SRH freut sich: „In den letzten Jahren konnten wir bereits über 20 Gründer:innen zu einem EXIST-Gründungsstipendium verhelfen und sie auf ihrem Weg zur Existenzgründung begleiten. Nun gehen wir mit dem Team von Wet-Lab-VR die nächsten Schritte.“
https://www.srh-university.de/de/hochschule/institute/gruender-institut/ weiterführende Informationen zum Gründerinstitut der SRH
https://exist.de/programm/exist-gruendungsstipendium/ weiterführende Informationen zum EXIST-Gründungsstipendium
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Studierende, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler
Biologie, Chemie, Medizin
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer
Deutsch
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