ラボラトリーオートメーションはSars-CoV-2診断を加速します
- 詳細
- ヒット数：5832
世界初の女性科学者は、今日、バイオテクノロジーに革命をもたらしています。 彼女の名前は アガメド Covid-19に宣戦布告しました。 同じ名前のもの ロボット ポーランド科学アカデミー（ICHB PAN）の生物有機化学研究所で、技術パートナーの参加を得て開発されました。 三菱電機、Perlan TechnologiesおよびLabomaticaは、 ラボラトリーオートメーション 開発しました。
コンテンツ
- Covid-19に対するアガメーデース
- 人工知能によるラボラトリーオートメーション
- もともとエピセルのために開発された実験用ロボット
- 15.000日でXNUMXのテストを評価する
- 単一のソースからのロボット工学、制御、およびソフトウェア
- 古代と未来派
- 新しい外観のクリーンルームラボ
Covid-19に対するアガメーデース
実験用ロボットは、毎日何千もの個々のサンプルをテストできます。 アガメーデースと Sars-CoV-2の診断 大幅に加速されます。 さらに、最新の自動化ソリューションに基づいて、新薬の研究、美容レシピの作成、がん患者向けの個別治療法の開発に役立つはずです。 人工知能 （AI）。
アガメデは、 歴史上最初の女性科学者。 ホメロスは紀元前12世紀にイリアスにそれらを持っています。 すべてのハーブの癒しの力に精通していて、それらを適切に混合する方法を知っている人として説明されています。 Agamedeは、ポーランド科学アカデミー（ICHB PAN）の生物有機化学研究所で開発されたラボラトリーオートメーションの名前です。
人工知能によるラボラトリーオートメーション
アガメーデースの特別なことはそれではありません オートメーション ラボ作業自体の一部ですが、データ解釈に使用される自動化とAIの統合 Labomaticaによる遺伝子ゲームソフトウェア 使用されている。 この組み合わせにより、自動システムは閉ループになります。 その中で、実験用ロボットは実験を準備し、特定の時間に結果を読み取り、次のテストサイクルに備えてデータを解釈します。 オペレーターがしなければならないのは、質問を定義し、テスト施設を設計し、自動化された施設の運用をXNUMX時間年中無休で監視することだけです。
この新しいタイプの実験用ロボットの決定的なブレークスルーは、サイクルの終わりに結果の主観的分析を実行し、次の一連のテストを計画する人がもはや必要ないことです。 「一方、アガメデは、モジュールのおかげで解釈します。 人工知能 数学的モデルに基づく、人間の参加なしの実験」。 Radoslaw Pilarski、博士号、システムの発明者および機関長。
「Agamedeは、中央診断研究所、医薬品開発の製薬会社、腫瘍学研究所で使用できます。 患者のための個別化された治療だけでなく、バイオプロセスを最適化するための化学およびバイオテクノロジー企業の研究開発部門でも」とピラールスキー氏は付け加えます。
もともとエピセルのために開発された実験用ロボット
ICHB PANは、2015年に実験用ロボットの開発を開始しました。 ラボラトリーオートメーションは、元々、「Strategmed」プログラム内の国立研究開発センター（NCBiR）によって資金提供されたEpicellコンソーシアム（Institute of Bioorganic Chemistry PAS、Institute of Human Genetics PAS、およびポズナンのXNUMXつの病院）によるプロジェクトのために開発されました。 生活習慣病の予防と治療 昇進しました。
研究プロジェクトの目的は、自動化されたアプリケーション用に最適化されたメディアの開発でした 心筋細胞の収集 筋細胞または筋細胞の分化過程で以前に得られた人工多能性幹細胞（Ipscs）から治療の可能性があります。
インクルード エピセルコンソーシアム 小分子エピジェネティックモジュレーターの分野での専門知識と細胞の再プログラミングの経験を組み合わせています。 この目的のために、心臓発作後の患者の心臓への標的移植など、再生医療の目的で人工多能性幹細胞を変換する方法の将来の開発に関する研究を実施しました。 これは、梗塞前の心拍出量を回復することを目的としています。
適切なものを見つけるために必要な実験の数 小分子エピジェネティックモジュレーターのカクテル それを設計することは挑戦でした。 カクテルの10の成分とXNUMXの異なる濃度には、XNUMX万回の実験が必要でした。
「Agamedeでは、ソリューションの多次元システムで接続の適切な組み合わせが検索され、これから再プログラミング媒体「EpicellOne」の構成が開発されました。」 Wojciech T.Markiewicz教授、Epicellプロジェクトのリーダー。
15.000日でXNUMXのテストを評価する
その後、2020年XNUMX月末に状況が変わりました。 生物有機化学研究所は、その存在の当初からDNAとRNAの核酸を扱ってきました。 これはそれに対処するあらゆる機会を与えました Sars-CoV-2診断 対処する。
「私たちの研究所は、ポーランドで初めてSars-CoV-2-Medipanを検出するための検査を開発しました」と述べています。 マレク・フィグレロヴィッチ教授、ICHBPANのディレクター。 「私たちはすぐにAgamedeの自動化とテストを組み合わせることを決定し、15.000日でXNUMXのサンプルをテストできるハイスループット診断プロトコルを開発しました。科学団体としてのICHB PANには認定された診断がないため、少なくともこれは可能性です。実験室。これは非常に良い結果です。サンプルを手動で分析する場合、XNUMX人の人が処理できるサンプルはせいぜい数百個しかないからです。」
単一のソースからのロボット工学、制御、およびソフトウェア
Mitsubishi Electric、Perlan Technologies、Labomaticaは プロジェクトパートナー ラボラトリーオートメーションAgamedeの。 三菱自動車は6軸で参加しました ロボット, PLC制御 およびMelfaBasicソフトウェア。 the 産業用ロボットは、長いアームリーチを備えたシステムの中心的なコンポーネントです。 検査技師の作業を再現し、オペレーターが制御ソフトウェアに入力したテストプロトコルに基づいて分析装置を継続的に操作します。
統合された ロボットツールセット 96および384ウェルマイクロプレートでのマイクロスケール実験を可能にします。 このスイートには、プレートおよびチップフィーダー、産業用細胞培養インキュベーター、 ピペッティングステーション, バーコードスキャナ、ラベラー、プレートシーラー、分光光度計、蛍光リーダー。
自動共焦点顕微鏡
自動共焦点顕微鏡HCAは機器の中で特別な場所を持っています XNUMXつの蛍光チャンネル a。 バイオテックコミュニティにとって、この顕微鏡は小宇宙のハッブル望遠鏡に相当します。 何百万もの細胞や組織構造を同様の効率と品質で写真撮影して分析します。 デバイスは、投薬のための音響ディスペンサーによって補完されます ナノリットル範囲の液体の量。 これらの小さなサンプルをディスペンスすると、研究コストが迅速に削減され、スループットが向上します。 ディスペンサーを使用すると、115を超える化合物のコレクションを使用して実験を実行できます。
「ポーランドで初めてこのような先進的なシステムを導入するにあたり、 ロボット工学 実験装置と組み合わせることで、私たちは国際的な経験から恩恵を受けました。 「革新的なプロジェクトに特化した三菱電機の国際組織のサポートは非常に役に立ちました」と氏は言います。 ローマのジャニック、ポーランドのライフサイエンス業界向けソリューションのコーディネーター。 彼が今日のプロジェクトの仕事を覚えているなら、彼は高い時間のプレッシャーについて言います。 「私たちは皆、時間のプレッシャーの下で、検査技師をできるだけ早く救済するソリューションを開発するために取り組みました。 毎週100.000サンプルのスループットを提供することができました。これはスケーラブルです。 驚異的な結果です。」
多くの技術がイノベーションをもたらします
「時間のプレッシャーは、それがなくても複雑だったであろうタスクを簡単にすることはできませんでした」と要約します。 トマシュ・ショルツ, 三菱電機のロボットエンジニア。 「Agamede は学際的なプロジェクトです。コンピューター サイエンスのテクノロジーと、 ロボット工学、数学、化学、生物学、工業デザイン。 そこで使用されている自動化ソリューションは革新的でユニークです。」
多くのプロジェクトと同様に、 最大の挑戦 目標とそれを達成したい方法を定義する際に。 目標を達成するための鍵は、さまざまな業界の人々がXNUMXつのレベルでコミュニケーションを取り、期待を明確にできるように、共通の専門用語を見つけることでした。 抽象的に考える学界と、ほぼ定型化された産業界とのギャップを埋めるのは難しいことが多かった」とショルツ氏は語る。
古代と未来派
結果は 実験室のロボット、うまく機能し、面白そうです。 「視覚的な識別は古代ギリシャを指し、私たちの文明における科学的思考の始まり、特に科学における女性に敬意を表しています。 神話上のアガメーデースを視覚化する未来的な要素をポスターに追加しました。 このようにして、古代の彫刻とサイボーグの姿が生まれました。
青く光る脳とビットモチーフがひとつ 人間の思考プロセスと人工知能の組み合わせ。 キャラクターは、ルービックキューブのような折り畳みキューブによって象徴される組み合わせタスクを解決するヒューマノイドロボットに関連付けられることを目的としています。 アガメデの助けを借りて作成された製品パッケージやプロトタイプを含むすべての販促資料にそれを配置します、とRadosławPilarski博士は言います。
新しい外観のクリーンルームラボ
Pilarski氏は、計画では 実験室 尊重されました。 無菌細胞培養用のクリーンルームは、ほとんどの実験室で窓がなく、暗くなります。 このプロジェクトでは以前の基準が破られ、クリーンルームは大きくて注意深く密閉された窓を備えたまったく新しい外観になりました。
ガラス板により、クリーンルームスーツを着用しなくても、自動システムを常に監視および制御できます。 照明は舞台照明で実装され、装置に モダンなアクセント。 アガメーデースの装置では、白、赤、青のXNUMX本の光線が混ざり合っています。 反射は、金属要素に光線をミラーリングすることによって作成されるアクセントを設定します。 作業台は真っ白なコーリアンでできており、非常に滑らかで展性のある素材です。 合成。 高解像度の4Kモニターと4Kカメラにより、作業が簡単になり、世界中のどこからでもリモート監視と実験が可能になります。
