AGAMEDE robotu sistēma, kas izstrādāta Polijas Zinātņu akadēmijas Bioorganiskās ķīmijas institūtā sadarbībā ar Mitsubishi Electric, Labomatica un Perlan Technologies, paātrina SARS-CoV-2 diagnostiku. Pateicoties progresīvai automatizācijas tehnoloģijai, kas aprīkota ar mākslīgo intelektu, sistēma spēj pārbaudīt 15 tūkstošus paraugu dienā. Tehnoloģija; To varētu izmantot arī citās pielietojuma jomās, piemēram, jaunu zāļu izpētē, personalizētā vēža ārstēšanā un pat kosmētikas formulu izstrādē.
AGAMEDE, kas tiek uzskatīta par pirmo sievieti zinātnieci vēsturē, bija iedvesma, lai nosauktu laboratorijas automatizācijas sistēmu, kas izstrādāta Polijas Zinātņu akadēmijas Bioorganiskās ķīmijas institūtā. Lai gan laboratorijas procesu automatizācija ir ierasta prakse, AGAMEDE robotu sistēma ir sākusi piedāvāt unikālu slēgta cikla eksperimentu vidi, apvienojot automatizāciju un mākslīgo intelektu (AI). Eksperimentus sagatavojošie roboti noteiktos laikos nolasa rezultātus ar Labomatica Gene GameTM programmatūru, savukārt interpretē datus un patstāvīgi sagatavo nākamo eksperimentu ciklu. Tādējādi pētniekiem paliek tikai uzdevums definēt jautājumu, izstrādāt eksperimentālo sistēmu un uzraudzīt sistēmas vienmērīgu darbību. Savukārt robots AGAMEDE strādā 24 stundas diennaktī, lai eksperimentētu un ziņotu par rezultātiem.
Mākslīgā intelekta un automatizācijas kombinācija sistēmā, kas var radīt produkciju lielā ātrumā, izceļas kā izrāviens. Lielākajai daļai automatizēto ātrgaitas izvades sistēmu operatoram ir jānolasa rezultāti un jāplāno nākamā eksperimentu sērija pēc cikla pabeigšanas. Savukārt AGAMEDE to var izdarīt neatkarīgi bez cilvēka iejaukšanās.
"Pateicoties mākslīgā intelekta modulim, AGAMEDE interpretē eksperimentus bez cilvēka iejaukšanās, pamatojoties tikai uz matemātiskiem modeļiem," sacīja sistēmas izgudrotājs un galvenais inženieris prof. Dr. Radoslavs Pilarskis savus vārdus turpināja šādi: “Sistēma; To var izmantot centrālās diagnostikas laboratorijās, farmācijas uzņēmumos, kas izstrādā medicīniskos medikamentus, un onkoloģijas laboratorijās, kas pēta pacientam specifiskas terapijas, kā arī ķīmijas un biotehnoloģiju uzņēmumu pētniecības un attīstības nodaļās bioprocesu optimizācijai.
Izstrādāts projektam EPICELL
AGAMEDE darbi sākās 2015. gadā IBCH PAS ietvaros. Sistēma galvenokārt tika izstrādāta EPICELL projektam, ko finansē Nacionālais pētniecības un attīstības centrs programmas STRATEGMED “Mūsdienu vecuma slimību profilakse un ārstēšana” ietvaros. Projekta mērķis bija izstrādāt optimizētu barotni kardiomiocītu kultūrai. Lielākais izaicinājums šajā pētījumā bija eksperimentu skaits, kas nepieciešams, lai izstrādātu atbilstošu mazu molekulu epiģenētisko modulatoru maisījumu. Piemēram, formulai ar desmit sastāvdaļām un desmit dažādām koncentrācijām ir nepieciešami 10 miljoni eksperimentu. AGAMEDE šajā brīdī tika izmantota, lai meklētu pareizo komponentu kombināciju daudzdimensiju risinājumu sistēmā. Tas uzlaboja EPICELL One pārprogrammēšanas medija saturu.
Tas var veikt 15 XNUMX testu dienā.
Paziņojot, ka IBCH PAS ir strādājis ar RNS un DNS nukleīnskābēm kopš tās izveidošanas un ka viņiem ir visas SARS-CoV-2 diagnostikas procesiem nepieciešamās iekārtas un aprīkojums, IBCH/PAS direktors prof. Mareks Figlerovičs; “Mūsu institūts bija pirmais Polijā, kas izstrādāja testu SARS-CoV-2 noteikšanai. Neilgi pēc tam mēs nolēmām apvienot AGAMEDE automatizācijas iespējas ar mūsu testiem un izstrādājām ātrās diagnostikas protokolu, kas ļāva pārbaudīt 15 15 paraugu dienā. Lai gan mums nav akreditētas diagnostikas laboratorijas, esam sasnieguši neticamu rezultātu, jo dienā cilvēks var analizēt ne vairāk kā vairākus simtus paraugu. Ar AGAMEDE mēs varējām veikt XNUMX tūkstošus testu,” viņš teica.
Mitsubishi Electric nodrošina roboti, PLC un programmatūra
AGAMEDE projektā, kas tika īstenots ar Mitsubishi Electric, Labomatica un Perlan Techologies tehnoloģiju partneru atbalstu, tika izmantots Mitsubishi Electric 6 asu robots, PLC kontrolleri un MELFA Basic programmatūra. Rūpnieciskais robots ar garu roku ir galvenā sistēmas sastāvdaļa. Ar integrēta robotizēta instrumenta palīdzību robots var veikt mikro mēroga eksperimentus uz 96 un 384 bedrīšu mikropārbaudes plāksnēm, imitējot laboratorijas tehniķa darbu, kurš pastāvīgi izmanto analītisko aprīkojumu. Šim nolūkam tiek izmantoti eksperimentālie protokoli, ko operators ievadījis vadības programmatūrā.
Lietojumprogrammā tika izmantoti arī rūpnieciskie šūnu kultūras inkubatori, plākšņu un uzgaļu padevēji, pipetēšanas stacijas, marķētāji, svītrkoda skeneri, plākšņu aizzīmogošanas ierīces, fluorescences lasītāji un spektrofotometri. AGAMEDE sistēmā ir iekļauts automātisks konfokālais mikroskops HCA ar četriem fluorescences kanāliem kā izcelšanas ierīci. Biotehnoloģiju pasaulei šī ierīce ir Habla teleskopa mikrokosmosa ekvivalents. Astronomisku objektu vietā tā analizē miljoniem šūnu un audu struktūru, fotografējot tās ar tādu pašu kvalitāti un efektivitāti. Ierīce ir aprīkota ar akustisko difuzoru, kas piegādā šķidrumu nanolitra (mililitra miljonā daļa) diapazonā. Ātra tik mazu šķidruma daudzumu piegāde samazina izpētes izmaksas un palielina darba ātrumu. Tādā veidā ir iespējams īsā laikā veikt eksperimentus, izmantojot vairāk nekā 115 XNUMX ķīmisko vielu kolekciju.
Pieredze no Mitsubishi Electric globālā spēka
Uzsverot, ka viņi guva labumu no starptautiskās pieredzes, ieviešot tik progresīvu sistēmu, kurā roboti un laboratorijas aprīkojums pirmo reizi strādā kopā Polijā, Mitsubishi Electric Poland dzīvības zinātņu sektora risinājumu koordinators Romāns Janiks; “Šajā projektā ārkārtīgi palīdzēja Mitsubishi Electric globālās organizācijas atbalsts, kas ir apņēmības pilns īstenot inovatīvus projektus. Mēs visi īsā laikā smagi strādājām, lai izstrādātu risinājumu, kas pēc iespējas ātrāk liktu laboratorijas tehniķiem mieru, un mēs varējām piegādāt 100 XNUMX paraugu nedēļā. "Tas mums ir bijis neticams rezultāts."
Apvienojot daudzas disciplīnas
AGAMEDE projekts ir starpdisciplinārs, apvienojot robotikas, datorzinātņu, rūpnieciskā dizaina, matemātikas, bioloģijas un ķīmijas pasaules; Mitsubishi Electric Robotics inženieris Tomašs Šolcs, kurš teica, ka tas būs sarežģīts projekts pat bez laika spiediena, turpināja savus vārdus šādi: "Šajā projektā izmantotie risinājumi ir inovatīvi un unikāli... Tāpat kā daudzos projektos, lielākais izaicinājums bija definēt mērķi un to, kā mēs to sasniegtu. Atbilde bija atrast kopīgu tehnisko valodu, kurā cilvēki no dažādām kompetences jomām varētu sazināties vienā līmenī un noskaidrot cerības. Savienojums starp akadēmisko pasauli, kas domā abstrakti, un industriālo pasauli, kas parasti seko fiksētai sistēmai, bieži ir grūts uzdevums, taču mums tas izdevās.
Jaunas pieejas laboratoriju plānošanā
Prof., norādot, ka tie attiecas uz Seno Grieķiju ar AGAMEDES dizainu. Dr. Radoslavs Pilarskis uzsvēra, ka viņi plānošanā lielu nozīmi piešķīra arī laboratorijas zonai, kurā sistēma ir izvietota, un noslēdza savus vārdus, sakot: "Tīrā telpa, ko izmanto aseptiskai šūnu kultūrai, kas vairumā laboratoriju ir bez logiem, ir atdalīta no noteiktajiem standartiem. piešķirot pilnīgi jaunu izskatu. Vide ir labi apgaismota, pateicoties rūpīgi aizvērtajiem lielajiem logiem. Ar pievienotajiem stikla paneļiem tiek nodrošināts, ka sistēma tiek pastāvīgi uzraudzīta un kontrolēta, nevalkājot tīras telpas kombinezonu. Turklāt, pateicoties pētījumā izmantotajiem augstas izšķirtspējas 4K monitoriem un kamerām, AGAMEDE un eksperimentus var skatīt attālināti no jebkuras vietas pasaulē.
Esi pirmais, kas komentē