Datenplattform

Es soll eine Softwarelösung ("Datenplattform") entwickelt werden, die eine automatisierte und standardisierte Kommunikation zwischen KI-basierten Modellen zur Proteinentwicklung und einem mikrofluidischen Gerätepark ermöglicht. Als mikrofluidische Hardware kommt ein System der Firma Firma Efficient Robotics GmbH zum Einsatz, welches auf Basis bioinformatisch generierter Protein-Designs experimentelle Umsetzungen und Charakterisierungen durchführt. Die Datenplattform dient als zentrale Integrations- und Kommunikationsschicht zwischen den KI-Systemen, der Laborautomatisierung sowie nachgelagerten Analysekomponenten. Sie muss mit der bestehenden Steuerungssoftware des Geräteparks ("Droplet Control Center", DCC) interoperabel sein, um experimentelle Abläufe zu steuern und die dabei entstehenden Mess- und Prozessdaten automatisiert zu erfassen und weiterzuverarbeiten. Darüber hinaus muss die Plattform modellagnostisch ausgelegt sein und die Anbindung unterschiedlicher KI-Modelle zur Generierung von Protein-Designs ermöglichen. Hierzu ist ein einheitlicher, erweiterbarer Kommunikationsstandard zu entwickeln, der sowohl bioinformatische als auch experimentelle Anforderungen konsistent abbildet. Weiterhin ist eine zentrale Datenmanagement- und Speicherkomponente zu integrieren, die die strukturierte, nachvollziehbare und treuhänderisch abgesicherte Speicherung von Daten aus mehreren Experimenten ermöglicht. Dabei ist insbesondere sicherzustellen, dass Datenzugriff, Datenverarbeitung und Datenspeicherung unter Wahrung der Datensouveränität, Zweckbindung sowie einer vollständigen Auditierbarkeit erfolgen.Die Schnittstellenarchitektur der Plattform ist gemeinsam mit den Projektpartnern zu definieren und als offener, dokumentierter Standard auszugestalten.

Garching, 85748, München, Germany

#Bekanntmachungs-ID: CXP4YK0M95L#

Gegenstand der Beschaffung ist die Entwicklung einer Softwarelösung ("Datenplattform") zur Integration und Orchestrierung von KI-basierten Modellen im Bereich der biotechnologischen Proteinentwicklung sowie eines mikrofluidischen Geräteparks zur experimentellen Umsetzung und Charakterisierung entsprechender Protein-Designs. Die Datenplattform dient als zentrale Kommunikations- und Integrationsschicht zwischen KI-Modellen, Laborautomatisierungssystemen und Analysekomponenten. Hierzu müssen Daten- und Steuerungsinformationen zwischen mehreren technischen Schnittstellen ausgetauscht und verarbeitet werden. Die konkrete Ausgestaltung der Schnittstellenformate erfolgt in Abstimmung mit den beteiligten Projektpartnern unter Berücksichtigung offener und interoperabler Standards. Die Softwarelösung muss die sichere, nachvollziehbare und langfristige Speicherung der im Rahmen der Experimente entstehenden Daten ermöglichen. Hierzu ist eine Datenmanagement- und Speicherarchitektur vorzusehen, die eine strukturierte Ablage, Versionierung sowie den Zugriff auf experimentelle Daten und Metadaten unterstützt. Die Plattform muss flexibel einsetzbar sein und sowohl den Betrieb in lokalen Rechenumgebungen als auch in Cloud-Umgebungen ermöglichen. Die im Projekt eingesetzten Daten entstehen im Wesentlichen durch einen mikrofluidischen Gerätepark, der bioinformatisch erzeugte Protein-Designs experimentell umsetzt und charakterisiert. Die Steuerung des Geräteparks erfolgt über die bestehende Kontrollsoftware "Droplet Control Center" (DCC) der Firma Efficient Robotics GmbH. Die zu entwickelnde Datenplattform muss in der Lage sein, mit dieser Software zu kommunizieren, um Steuerungsinformationen an den Gerätepark zu übermitteln und experimentell erzeugte Daten zu verarbeiten. Darüber hinaus muss die Datenplattform modellagnostisch ausgelegt sein und die Integration verschiedener KI-Modelle zur Generierung von Protein-Designs ermöglichen. Hierzu ist ein standardisierter Kommunikationsmechanismus vorzusehen, der sowohl experimentelle als auch bioinformatische Anforderungen abbildet. Die entsprechenden Schnittstellen sind in Abstimmung mit den Projektpartnern zu spezifizieren. Die Datenplattform muss die Anbindung einer zentralen Datenbank ermöglichen, die die Speicherung, Verwaltung und Auswertung von Daten aus mehreren Experimenten unterstützt. Dabei ist sicherzustellen, dass experimentelle Daten, insbesondere Sequenz- und Aktivitätsdaten einschließlich zugehöriger Metadaten, strukturiert und konsistent gespeichert werden können. Die Plattform muss zudem die Integration externer biotechnologischer Geräte über softwarebasierte Adapter ermöglichen. Hierzu zählen insbesondere Sequenzierplattformen sowie mikrobiologische und fermentative Systeme. Die Integration erfolgt über standardisierte Schnittstellen zur DCC-Software, die eine Steuerung und Datenerfassung der angebundenen Geräte ermöglichen. Die Schnittstellenarchitektur ist gemeinsam mit den Projektpartnern zu entwickeln, die sowohl den mikrofluidischen Gerätepark als auch die eingesetzten KI-Modelle bereitstellen. Die detaillierten fachlichen und technischen Anforderungen sind in der Leistungsbeschreibung (Dokument 3_Leistungsbeschreibung) weiter ausgeführt.

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