Open labware for better life science

Project description / Projektbeschreibung

Handling and analysing biological samples with high throughput as well as reproducing published results are currently key challenges for the life sciences. Research groups and education laboratories are typically limited by technological infrastructure because of either their high cost, the lack of interdisciplinary knowledge to build equipment from scratch, or because of insufficient information provided by publications. I am already addressing these issues with the Open Source Hardware documentation standard DocuBricks and the Journal of Open Hardware, which serve the appropriate documentation of these interdisciplinary resources, peer-review and open access release. With the fellowship Offenes Wissen, I aim to collaboratively develop, document and publish Open Hardware infrastructure pieces that open up the type of research I pursue at the EMBL: High throughput handling and analysis of biological cells with microfluidic and macrofluidic liquid handling technology. This project is based on side projects, grants and community workshops of mine over the last years and builds on open digital technologies such as 3d printing and open source electronic controllers, as well as recent developments in biohacking community labs. With this project I aim to illustrate how an open and collaborative approach to scientific instrumentation leads to improved reproducibility and customisation of experiments, as well as increased equality of opportunity between labs, as custom designs typically only cost one to ten percent of the commercial equivalent (if available). The growing research community of microfluidics and liquid handling is notoriously insular as well as commercial, creating an even stronger need for open hardware approaches in this field.

Obwohl Mikrofluidik und automatisierte Prozesstechnik für biologische Zellen in der wissenschaftlichen Literatur oft als Transformationstechnologie angepriesen wird, die biologische Forschung ähnlich öffnen und antreiben soll wir die Mikroskopie, blieb die Technologie bisher einzelnen Expertengruppen wie meiner Arbeitsgruppe überlassen. Im Rahmen der globalen Bewegung für Open Science Hardware (GOSH), habe ich mich in den letzten Jahren in England unter anderem damit auseinandergesetzt, wie wichtige Teile dieser interdisziplinären Technologie offen, günstig und einfach zugänglich gemacht werden könnten. Meine Erfahrungen aus von mir geleiteten Bio-Hackathons und einer Reihe individuellen Seitenprojekten möchte ich nun nach meinem Rückzug in den deutschen Sprachraum übertragen und vervollständigen. Dieses Ziel möchte ich auf zwei Weisen erreichen: (a) Durch Vorträge, Workshops und Projektbetreuung möchte ich andere Berufs- und Hobby-Wissenschaftler dazu motivieren Labware Designs offenzulegen und offene Technologien zu nutzen und zu unterstützen. (b) Viele Versuche und Erfahrung mit offenen Technologien haben mir gezeigt, welche Design-technischen Ansätze für Open Source Mikrofluidik und ähnlich Verfahren möglich und besonders lohnenswert sind. Ich strebe an, eigene Hardware Entwürfe fertig zu stellen, und zusammen mit den besten der wenigen vorhandenen Designs anderer, nach besten Community-Standards zu dokumentieren, zu charakterisieren und zu publizieren. Nur so können diese Open Labware Stücke zu wirklich nützlichen Ressourcen werden (u.a. Druckluft Controller zur Flüssigkeit Ansteuerung in mehreren Kanälen, Spritz-pumpen, und günstige und verfügbare Ersatz Materialien wie Öle und Elektrolyte wie sie zur Standard Laborverarbeitung von biologische Proben benötigt werden). Das Fellowship ist hier Schlüssel zur Beschaffung benötigter Komponenten und für die Ausrichtung von Workshops an denen Freiwillige (z.B. aus dem Heidelberger Biotop Verein) kollaborativ zu den Projekten beitragen.