- Prvé riešenie na svete na automatizáciu prenosu ovocných mušiek bez anestézie pomocou kobota YuMi® od ABB
- Vedci ušetria 20 % času, aby sa mohli sústrediť na kritické úlohy pri štúdiu a liečbe neurologických ochorení, ako je Alzheimerova choroba
ABB Robotics a Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) v Texaskej detskej nemocnici, jednej z najväčších pediatrických nemocníc v USA, dosiahli inovatívny medicínsky prelom vytvorením automatizovaného pracoviska na prenos Drosophila melanogaster (ovocná muška) s kobotom YuMi® od ABB, ktorý pomáha pri štúdiu chorôb vrátane Alzheimerovej, Huntingtonovej a Parkinsonovej choroby.
Ide o prvé automatizačné riešenie, ktoré nevyžaduje, aby boli mušky pred prenosom imobilizované anestetikami, ako je oxid uhličitý, čo je v predchádzajúcich automatizačných riešeniach zdĺhavý krok, ktorý môže negatívne ovplyvniť správanie mušiek a potenciálne aj presnosť výsledkov štúdie.
Kobot YuMi spoločnosti ABB vykonáva rovnaké pohyby ako ľudskí výskumníci, aby poklepal a preniesol mušky medzi skúmavkami, čo umožňuje vedcom sústrediť sa na kritické úlohy, ako je objavovanie nových ciest a testovanie účinnosti nových liekov pri liečbe neurologických porúch. Tým sa odstráni potreba anestetizácie mušiek pred prenosom, čím sa zlepší presnosť výsledkov a urýchli sa proces prenosu.
V rámci bežnej údržby vedci kŕmia ovocné mušky prekladaním do skúmaviek s čerstvým jedlom každých 30 dní. Typické laboratórium udržuje okolo 20 000 skúmaviek a vedci strávia približne 20 percent pracovného dňa „prekladaním mušiek“ – umiestnia skúmavku s muškovou populáciou nad skúmavku s čerstvou potravou a poklepú, aby mušky prepadli. Všetky pokusy o automatizáciu tohto procesu doteraz zahŕňali vystavenie mušiek mimo skúmavky počas prenosu, čo si vyžadovalo ich uspávanie.
"V priebehu rokov sme zaznamenali významné pokroky v automatizácii laboratórií, ale niektoré kľúčové úlohy sa stále vykonávajú manuálne, čo môže ovplyvniť výsledky," povedal Jose-Manuel Collados, manažér produktového radu ABB Service Robotics. "Ramená nášho kobota YuMi pracujú nezávisle, ale koordinovane, čo umožňuje automatizovať zložitú úlohu prenosu živých mušiek medzi skúmavkami."
Drosophila melanogaster, všeobecne známa ako ovocná muška, sa osvedčila pri štúdiu rôznych aspektov biológie vrátane genetiky, vývoja a správania. Ovocná muška má mnoho spoločných genetických a vývojových znakov s človekom a celosvetovo sa používa pri štúdiu neurologických ochorení človeka.
Inžinieri ABB Robotics spolupracovali s výskumníkmi z Duncan NRI na navrhnutí a vytvorení pracovnej stanice na prekladanie mušiek, ktorá zahŕňa kolaboratívneho robota YuMi, stôl s naskladanými skúmavkami na prekladanie, jednotku na čiarové kódy a označovanie a odpadovú šachtu.
„Toto inovatívne riešenie na zrýchlenie biomedicínskeho výskumu je výsledkom našej viac ako dvojročnej úzkej spolupráce s ABB Robotics,“ povedal Dr. Juan Botas, profesor na Katedre molekulárnej a ľudskej genetiky a Katedre molekulárnej a bunkovej biológie na Baylor College of Medicine a hlavný výskumník v Duncan NRI. „Spojenie biológie ovocných mušiek a vysokovýkonných znalostí výskumníkov DNRI, vedených mnou a Dr. Ismael-Al Ramahim, odborným asistentom na Baylor College of Medicine a tiež výskumníkom v Duncan NRI, s odbornými znalosťami inžinierov ABB v oblasti automatizácie nám umožnilo navrhnúť riešenie založené na kolaboratívnom robotovi, ktoré skracuje čas, eliminuje straty a umožňuje vykonávať viac experimentov súčasne.“
YuMi zvláda celý proces prekladania ovocných mušiek, ktorý zahŕňa vykonanie 10 predprogramovaných krokov v rýchlom slede. Podobne ako ľudia, YuMi vezme skúmavku so živými muškami, otvorí ochranný celulózový acetátový uzáver, umiestni skúmavku nad novú s čerstvou potravou, poklepe na skúmavky, aby preniesol mušky, uzavrie ich, označí, naskenuje a nakoniec uloží skúmavku do kartónových stojanov. Robot potom vyhodí skúmavky so starým jedlom, aby sa predišlo akejkoľvek krížovej kontaminácii.
Významnou technickou vlastnosťou integrovanou do riešenia je schopnosť čítať čiarové kódy a tlačiť štítky, ktoré sa počas prenosu aplikujú na skúmavky s informáciami o kmeni a genotype. Táto funkcia zabezpečuje dôkladné sledovanie a správu kmeňov Drosophila. Pokročilé snímacie technológie robota umožňujú presné umiestnenie skúmaviek do štandardných kartónových stojanov, čo poskytuje výskumníkom možnosť pokračovať v používaní existujúcich stojanov na skúmavky, čím sa znižujú prevádzkové náklady.
Dôležitejšie je, že tento robot je navrhnutý tak, aby bol kooperatívny a bezpečný pre ľudskú interakciu. Jeho ramená so snímaním pohybu sú vybavené na detekciu blízkych ľudí alebo objektov, pričom okamžite zastavia pohyb, aby zabránili nehodám, čím umožňujú bezpečné kolaboratívne pracovné prostredie.
Pre viac informácií o projekte navštívte našu webovú stránku.
ABB Robotika a diskrétna automatizácia, jeden z popredných dodávateľov robotiky a automatizácie strojov, ponúka komplexné portfólio zahŕňajúce roboty, autonómne mobilné roboty a riešenia automatizácie strojov, navrhnuté a riadené hodnototvorným softvérom ABB. Spoločnosť pomáha firmám všetkých veľkostí a sektorov, od automobilového po elektrotechnický a logistický priemysel, stať sa odolnejšími, flexibilnejšími a efektívnejšími. ABB Robotics & Discrete Automation podporuje zákazníkov pri prechode na prepojené a kolaboratívne továrne budúcnosti. Táto obchodná oblasť zamestnáva približne 11 000 ľudí vo viac ako 100 lokalitách v približne 53 krajinách. go.abb/robotika
Texas Children’s, nezisková zdravotnícka organizácia, sa zaväzuje vytvárať zdravšiu budúcnosť pre deti a ženy na celom svete prostredníctvom vedúcich pozícií v starostlivosti o pacientov, vzdelávaní a výskume. Pravidelne hodnotená ako najlepšia detská nemocnica v Texase a jedna z najlepších v krajine, Texas Children’s získala široké uznanie za svoje odborné znalosti a prelomové úspechy v oblasti pediatrickej a ženskej zdravotnej starostlivosti. Systém zahŕňa Texas Children’s Duncan NRI; Feigin Tower pre pediatrický výskum; Texas Children’s Pavilion for Women, komplexné zariadenie pre pôrodníctvo/gynekológiu zamerané na rizikové pôrody; Texas Children’s Hospital West Campus, komunitnú nemocnicu v západnom Houstone; a Texas Children’s Hospital The Woodlands, prvú nemocnicu venovanú starostlivosti o deti v komunitách severne od Houstonu. Organizácia tiež vytvorila Texas Children’s Health Plan, prvé HMO pre deti v krajine; Texas Children’s Pediatrics, najväčšiu sieť primárnej pediatrickej starostlivosti v krajine; Texas Children’s Urgent Care kliniky špecializujúce sa na starostlivosť po pracovnej dobe špeciálne pre deti; a globálny zdravotný program poskytujúci starostlivosť deťom a ženám po celom svete. Texas Children’s Hospital je pridružená k Baylor College of Medicine. Viac informácií nájdete na stránke www.texaschildrens.org.
Duncan NRI založil v roku 2010 renomovaný neurogenetik Dr. Huda Zoghbi. Inštitút pozostáva z multidisciplinárnej skupiny viac ako 300 lekárov a vedcov pridružených k Baylor College of Medicine a Texas Children's Hospital, ktorí spolupracujú na urýchlení výskumu a vývoji cielených terapií pre najkomplexnejšie, ničivé neurovývojové, neurodegeneratívne a neuropsychiatrické ochorenia postihujúce deti a dospelých. Ďalšie informácie nájdete na stránke https://www.texaschildrens.org/duncan-nri
