Laboratorioautomaatio nopeuttaa Sars-CoV-2-diagnostiikkaa
- Lisätiedot
- Hits: 7196
Maailman ensimmäinen naispuolinen tiedemies mullistaa biotekniikan tänään. hänen nimensä on Agamed ja on julistanut sodan Covid-19:lle. Samanniminen robotti kehitettiin Puolan tiedeakatemian bioorgaanisen kemian instituutissa (ICHB PAN) teknologiakumppaneiden kanssa. Mitsubishi Electric, Perlan Technologies ja Labomatica sovelluksiin laboratorion automaatio kehitetään.
Pitoisuus
- Agamede Covid-19:ää vastaan
- Laboratorioautomaatio tekoälyllä
- Alun perin Epicellille kehitetty laboratoriorobotti
- Arvioi 15.000 XNUMX testiä yhdessä päivässä
- Robotiikka, ohjaus ja ohjelmistot yhdestä lähteestä
- antiikin ja futurismi
- Puhdastilalaboratorio uudella ilmeellä
Agamede Covid-19:ää vastaan
Laboratoriorobotti voi testata tuhansia yksittäisiä näytteitä päivittäin. Agameden kanssa Sars-CoV-2:n diagnostiikka nopeuttaa merkittävästi. Lisäksi sen pitäisi auttaa tutkimaan uusia lääkkeitä, luomaan kosmeettisia reseptejä ja kehittämään yksilöllisiä hoitoja syöpäpotilaille - uusimpien automaatioratkaisujen ja Keinotekoinen äly (AI).
Tarkkuustasavirta- ja muut moottorit lääketieteelliseen teknologiaan
Agamedea pidetään historian ensimmäinen naispuolinen tiedemies. Homeruksella on ne Iliadissa 12-luvulla eKr. kuvailtiin sellaiseksi, joka tunsi kaikkien yrttien parantavat voimat ja osasi sekoittaa niitä oikein. Agamede on Puolan tiedeakatemian bioorgaanisen kemian instituutissa (ICHB PAN) kehitetyn laboratorioautomaation kaima.
Laboratorioautomaatio tekoälyllä
Erikoisuus Agamedessa ei ole se automaatio itse laboratoriotyöstä, mutta automaation ja tekoälyn integrointia käytetään tiedon tulkintaan Labomatican Gene Game Software käytetään. Tämä yhdistelmä tekee automatisoidusta järjestelmästä suljetun silmukan. Siinä laboratoriorobotit valmistelevat kokeita, lukevat tuloksia tiettyyn aikaan ja tulkitsevat tietoja valmistautuessaan seuraavaan testisykliin. Käyttäjän tarvitsee vain määritellä kysymykset, suunnitella testitila ja seurata automatisoidun laitoksen toimintaa – XNUMX/XNUMX.
Tämän uudentyyppisen laboratoriorobotin ratkaiseva läpimurto on se, että syklin lopussa ei enää tarvita henkilöä, joka suorittaa tulosten subjektiivisen analyysin ja suunnitella seuraavaa testisarjaa. "Agamede puolestaan tulkitsee moduulin ansiosta Keinotekoinen älykkyys matemaattisiin malleihin perustuvat kokeet ilman ihmisen osallistumista”. Radoslaw Pilarski, PhD, järjestelmän keksijä ja pääinsinööri.
"Agamedea voivat käyttää keskusdiagnostiikkalaboratoriot, lääkeyhtiöt lääkekehityksessä, onkologialaboratoriot, jotka etsivät yksilöllisiä hoitoja potilaille, mutta myös kemian- ja bioteknologiayritysten T&K-osastoilla bioprosessien optimoimiseksi”, lisää Pilarski
Alun perin Epicellille kehitetty laboratoriorobotti
ICHB PAN aloitti laboratoriorobotin kehittämisen vuonna 2015. Laboratorioautomaation kehitettiin alun perin Epicell-konsortion (Institute of Bioorganic Chemistry PAS, Institute of Human Genetics PAS ja kolme sairaalaa Poznańista) projektia varten, jota rahoitti National Center for Research and Development (NCBiR) "Strategmed"-ohjelman puitteissa. Elintapasairauksien ehkäisy ja hoito ylennettiin.
Tutkimusprojektin tavoitteena oli optimoidun median kehittäminen automatisoituja sovelluksia varten Sydänlihassolujen kokoelma joilla on terapeuttista potentiaalia indusoiduista pluripotenteista kantasoluista (Ipscs), joita on aikaisemmin saatu lihassolujen tai myosyyttien erilaistumisprosesseissa.
Das Epicell-konsortio yhdistää asiantuntemuksen pienimolekyylisten epigeneettisten modulaattoreiden alalla ja kokemuksen solujen uudelleenohjelmoinnista. Tätä tarkoitusta varten se teki tutkimuksia indusoitujen ipscs:n muuntamismenetelmien tulevasta kehittämisestä regeneratiiviseen lääketieteelliseen tarkoitukseen, kuten kohdennettuun implantointiin sydänkohtauksen jälkeen potilaiden sydämiin. Tämän tarkoituksena on palauttaa sydämen minuuttitilavuus ennen infarktia.
Kokeiden määrä sopivan löytämiseksi Pienmolekyylisten epigeneettisten modulaattoreiden cocktail sen suunnittelu oli haaste. Cocktailin kymmenen komponenttia ja kymmenen erilaista pitoisuutta vaativat 10 miljoonaa koetta.
"Agameden kanssa etsittiin oikeaa kytkentäyhdistelmää moniulotteisesta ratkaisujärjestelmästä ja siitä kehitettiin uudelleenohjelmointimedian "Epicell One" koostumus." Prof. Wojciech T. Markiewicz, Epicell-projektin johtaja.
Arvioi 15.000 XNUMX testiä yhdessä päivässä
Tilanne muuttui sitten maaliskuun 2020 lopussa. Bioorgaanisen kemian instituutti on käsitellyt DNA- ja RNA-nukleiinihappoja olemassaolonsa alusta lähtien. Tämä antoi sille kaikki mahdollisuudet käsitellä Sars-CoV-2-diagnostiikka käsitellä.
Kuinka tehdä suojamaski omassa tuotannossa
"Instituutimme kehitti ensimmäisenä Puolassa testin Sars-CoV-2 - Medipan -testin havaitsemiseksi", sanoo Professori Marek Figlerowicz, ICHB PAN:n johtaja. "Pian päätimme yhdistää Agameden automaation testeihimme ja kehitimme korkean suorituskyvyn diagnostisen protokollan, jonka avulla voimme testata 15.000 XNUMX näytettä yhdessä päivässä. Ainakin tämä on potentiaali, koska ICHB PAN:lla tieteellisenä kokonaisuutena ei ole akkreditoitua diagnostiikkaa. Tämä on erittäin hyvä tulos, sillä manuaalisesti analysoitaessa yksi henkilö pystyy käsittelemään enintään muutaman sadan näytteen."
Robotiikka, ohjaus ja ohjelmistot yhdestä lähteestä
Mitsubishi Electric, Perlan Technologies ja Labomatica olivat hankkeen yhteistyökumppaneita laboratorioautomaatio Agamede. Mitsubishi Electric osallistui siihen 6-akseli robotti, PLC-ohjaimet ja Melfa Basic -ohjelmisto. the Teollisuusrobotiton järjestelmän keskeinen osa pitkällä käsivarrella. Se toistaa laboratorioteknikon työn ja käyttää jatkuvasti analysaattoreita käyttäjän ohjausohjelmistoon syöttämien testiprotokollien perusteella.
Lääketieteellisen tekniikan tarttujat: keskitetty taitotieto megatrendille
Integroitu robottityökalusarja mahdollistaa mikromittakaavan kokeet 96- ja 384-kuoppaisilla mikrolevyillä. Tämä sviitti sisältää levy- ja kärkisyöttölaitteet, teolliset soluviljelyinkubaattorit, pipetointiasemat, viivakoodinlukija, etiketöintilaitteet, levysulkijat, spektrofotometrit ja fluoresenssilukijat.
Automaattinen konfokaalinen mikroskooppi
Automatisoidulla konfokaalimikroskoopilla HCA on erityinen paikka laitteissa neljä fluoresenssikanavaa ein. Für die Biotec Community ist dieses Mikroskop das Äquivalent des Hubble Teleskops im Mikrokosmos. Es fotografiert und analysiert Millionen von Zellen und Gewebestrukturen in ähnlicher Effizienz und Qualität. Ergänzt wird das Gerät durch einen akustischen Dispenser zum Dosieren von Flüssigkeitsmengen im Nanoliterbereich. Durch das schnelle Dispensieren dieser kleinen Proben reduzieren sich die Kosten für die Forschung und der Durchsatz erhöht sich. Der Dispenser erlaubt die Durchführung von Experimenten mit einer Sammlung von über 115 000 chemischen Verbindungen.
"Ottaessaan käyttöön ensimmäistä tällaista edistynyttä järjestelmää Puolassa, robotiikka Yhdessä laboratoriolaitteiden kanssa hyödynsimme kansainvälistä kokemustamme. "Mitsubishi Electricin innovatiivisille projekteille omistautuneen kansainvälisen rakenteen tuki on ollut erittäin hyödyllistä", sanoo Roman Janik, life science -alan ratkaisujen koordinaattori Puolassa. Jos hän muistaa projektityön tänään, hän kertoo korkeasta aikapaineesta. ”Työskentelimme kaikki aikapaineessa kehittääksemme ratkaisun, joka vapauttaisi laboratorioteknikot mahdollisimman nopeasti. Olemme pystyneet toimittamaan 100.000 XNUMX näytettä viikoittain, mikä on skaalautuva. Se on ilmiömäinen tulos."
Monet tekniikat johtavat innovaatioihin
"Aikapaine ei helpottanut tehtävää, joka olisi ollut monimutkainen ilman sitäkin", summaa Tomasz Scholz, Mitsubishi Electricin robotiikkainsinööri. "Agamede on monitieteinen projekti, jossa yhdistyvät tietojenkäsittelytieteen teknologiat, robotiikka, matematiikka, kemia, biologia ja teollinen muotoilu. Siinä käytetyt automatisoidut ratkaisut ovat innovatiivisia ja ainutlaatuisia."
Sijoita anturit erikoistehosteita varten suuressa elokuvateatterissa
Kuten monissa projekteissa, suurin haaste määriteltäessä tavoite ja tapa, jolla haluamme saavuttaa sen. Avain tavoitteen saavuttamiseen oli yhteisen ammattikielen löytäminen, jotta eri toimialojen ihmiset voisivat kommunikoida samalla tasolla ja tehdä odotuksiaan selväksi. Usein oli vaikeaa ylittää kuilua abstraktisti ajattelevan akateemisen maailman ja enimmäkseen kiinteää kaavaa noudattavan teollisen maailman välillä", Scholz sanoo.
antiikin ja futurismi
Tuloksena on a Laboratoriorobotit, joka toimii hyvin ja näyttää mielenkiintoiselta. "Visuaalinen tunnistus viittaa antiikin Kreikkaan ja osoittaa kunnioitusta tieteellisen ajattelun alkua sivilisaatiossamme ja erityisesti naisia tieteessä. Lisäsimme julisteeseen futuristisia elementtejä, jotka visualisoivat myyttisen Agameden. Näin syntyi muinaisen veistoksen ja kyborgin hahmo.
Sininen hehkuvat aivot ja bitimotiivi ovat yksi Ihmisen ajatteluprosessien ja tekoälyn yhdistelmä. Hahmo on tarkoitettu yhdistettäväksi humanoidirobottiin, joka ratkaisee kombinatorisia tehtäviä, joita symboloivat Rubikin kuution kaltaiset taittokuutiot. Sijoitamme sen kaikkiin mainosmateriaaleihin, mukaan lukien tuotepakkaukset ja Agameden avulla luodut prototyypit, sanoo FT Radosław Pilarski.
Puhdastilalaboratorio uudella ilmeellä
Pilarski korostaa, että suunnittelussa huomioidaan myös laboratoriohuone kunnioitettiin. Aseptisen soluviljelyn puhdastila on useimmissa laboratorioissa ikkunaton ja pimeä. Aikaisemmat standardit rikottiin tässä projektissa ja puhdastila sai täysin uuden ilmeen suurilla, huolellisesti suljetuilla ikkunoilla.
Lasilasien avulla automatisoitua järjestelmää voidaan valvoa ja ohjata aina ilman, että tarvitsee käyttää puhdastilapukuja. Valaistus on toteutettu näyttämövalaisimilla ja antaa laitteistolle a moderni aksentti. Kolme valonsädettä valkoisena, punaisena ja sinisenä sekoittuvat Agamede-laitteessa. Heijastukset asettavat aksentteja, jotka syntyvät peilaamalla säteitä metallielementteihin. Työpöydät on valmistettu lumivalkoisesta Corianista, joka on erittäin sileä, muokattava materiaali komposiittisisääntuloa. Korkearesoluutioiset 4K-näytöt ja 4K-kamerat helpottavat työtä ja mahdollistavat etävalvonnan ja -kokeilut kaikkialla maailmassa.
Saatat olla myös kiinnostunut...
6-akselinen robotti liikuttaa tutka-anturin testijärjestelmää NOFFZ:ssa
CNC-ohjaus | CNC-koneen mieli
Tekoäly | suuntauksia ja kehitystä
Ennakoiva huolto robotiikalle, koneille ja järjestelmille
Mitsubishi Electric | Maailman automatisointi
