Ang AGAMEDE robotic system, na binuo sa Institute of Bioorganic Chemistry ng Polish Academy of Sciences sa pakikipagtulungan sa Mitsubishi Electric, Labomatica at Perlan Technologies, ay nagpapabilis sa diagnosis ng SARS-CoV-2. Salamat sa advanced na teknolohiya ng automation na nilagyan ng artificial intelligence, ang system ay may kapasidad na subukan ang 15 libong mga sample bawat araw. Teknolohiya; Maaari rin itong gamitin sa iba pang mga lugar ng aplikasyon tulad ng bagong pananaliksik sa gamot, mga personalized na paggamot sa kanser at maging ang pagbuo ng mga cosmetic formula.
Itinuturing na unang babaeng siyentipiko sa kasaysayan, ang AGAMEDE ang inspirasyon para sa pangalang ibinigay sa sistema ng automation ng laboratoryo na binuo sa Institute of Bioorganic Chemistry ng Polish Academy of Sciences. Habang ang automation ng mga proseso sa laboratoryo ay karaniwang kasanayan, ang AGAMEDE robotic system ay nagsimulang mag-alok ng isang natatanging closed-loop na kapaligiran ng eksperimento sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng automation at artificial intelligence (AI). Ang mga robot na naghahanda ng mga eksperimento ay nagbabasa ng mga resulta sa ilang partikular na oras gamit ang Labomatica Gene GameTM software, sa kabilang banda, ay binibigyang kahulugan ang data at independiyenteng inihanda ang susunod na cycle ng eksperimento. Kaya, ang mga mananaliksik ay natitira lamang sa gawain ng pagtukoy sa tanong, pagdidisenyo ng eksperimentong sistema at pagsubaybay sa maayos na operasyon ng system. Ang Robot AGAMEDE, sa kabilang banda, ay gumagana ng 24 na oras sa isang araw upang mag-eksperimento at mag-ulat ng mga resulta.
Ang kumbinasyon ng artificial intelligence at automation sa isang system na maaaring makagawa ng output sa mataas na bilis ay namumukod-tangi bilang isang pambihirang tagumpay. Karamihan sa mga automated na high-speed output system ay nangangailangan ng isang operator na basahin ang mga resulta at planuhin ang susunod na serye ng mga eksperimento pagkatapos makumpleto ang isang cycle. Ang AGAMEDE, sa kabilang banda, ay maaaring gawin ito nang nakapag-iisa nang walang interbensyon ng tao.
"Salamat sa module ng artificial intelligence, binibigyang-kahulugan ng AGAMEDE ang mga eksperimento nang walang interbensyon ng tao batay lamang sa mga modelo ng matematika," sabi ng imbentor at punong inhinyero ng system, si Prof. Sinabi ni Dr. Ipinagpatuloy ni Radoslaw Pilarski ang kanyang mga salita tulad ng sumusunod: “Ang sistema; Magagamit ito sa mga central diagnostic laboratories, mga kumpanya ng parmasyutiko na bumubuo ng mga medikal na gamot at mga laboratoryo ng oncology na nagsasaliksik ng mga therapy na partikular sa pasyente, pati na rin sa mga departamento ng R&D ng mga kumpanya ng kemikal at biotechnology para sa pag-optimize ng mga bio-processes.
Ito ay binuo para sa proyekto ng EPICELL
Nagsimula ang AGAMEDE noong 2015 sa loob ng katawan ng IBCH PAS. Ang sistema ay binuo pangunahin para sa proyektong EPICELL na pinondohan ng National Research and Development Center sa ilalim ng STRATEGMED "Prevention and Treatment of Modern Age Diseases" na programa. Ang layunin ng proyekto ay bumuo ng isang na-optimize na daluyan para sa kultura ng cardiomyocyte. Ang pangunahing hamon sa pag-aaral na ito ay ang bilang ng mga eksperimento na kinakailangan upang magdisenyo ng naaangkop na halo ng maliliit na molekula na epigenetic modulators. Halimbawa, ang isang formula na may sampung sangkap at sampung iba't ibang konsentrasyon ay nangangailangan ng 10 milyong mga eksperimento. Sa puntong ito, ginamit ang AGAMEDE upang maghanap ng tamang kumbinasyon ng mga bahagi sa isang multidimensional na sistema ng solusyon. Pinahusay nito ang nilalaman ng EPICELL One reprogramming medium.
Makakagawa ito ng 15 pagsubok sa isang araw.
Isinasaad na ang IBCH PAS ay nagtatrabaho sa RNA at DNA nucleic acid mula nang itatag ito at mayroon silang lahat ng kagamitan at pasilidad na kinakailangan para sa mga proseso ng diagnostic ng SARS-CoV-2, IBCH/PAS Director Prof. Marek Figlerowicz; "Ang aming institute ang una sa Poland na bumuo ng isang pagsubok para sa pagtuklas ng SARS-CoV-2. Di-nagtagal, nagpasya kaming pagsamahin ang mga kakayahan sa automation ng AGAMEDE sa aming mga pagsubok at bumuo ng isang mabilis na diagnostic protocol na nagpapahintulot sa aming sumubok ng 15 sample sa isang araw. Bagama't wala kaming akreditadong diagnostic na laboratoryo, nakamit namin ang isang hindi kapani-paniwalang resulta, dahil ang isang tao ay maaaring magsuri ng hindi hihigit sa ilang daang sample sa isang araw. Sa AGAMEDE, nakapagsagawa kami ng 15 thousand tests,” aniya.
Mga robot, PLC at software na ibinigay ng Mitsubishi Electric
Ang proyektong AGAMEDE, na ipinatupad sa suporta ng mga kasosyo sa teknolohiya ng Mitsubishi Electric, Labomatica at Perlan Techologies, ay gumamit ng 6-axis na robot ng Mitsubishi Electric, mga PLC controller at MELFA Basic software. Ang pang-industriyang robot na may mahabang braso ay ang pangunahing bahagi ng system. Sa tulong ng isang pinagsama-samang robotic tool, ang robot ay maaaring magsagawa ng mga micro-scale na eksperimento sa 96- at 384-well micro-assay plate, na ginagaya ang gawain ng isang laboratoryo technician na patuloy na gumagamit ng analytical equipment. Para dito, ginagamit ang mga eksperimentong protocol na ipinasok ng operator sa control software.
Ang mga Industrial cell culture incubator, plate at tip feeder, pipetting station, labeler, barcode scanner, plate sealers, fluorescence reader at spectrophotometer ay ginamit din sa aplikasyon. Ang isang automated confocal microscope HCA na may apat na fluorescence channel bilang isang highlight device ay kasama sa sistema ng AGAMEDE. Para sa mundo ng biotechnology, kinakatawan ng device na ito ang microcosm equivalent ng Hubble telescope. Sa halip na mga astronomical na bagay, sinusuri nito ang milyun-milyong istruktura ng cell at tissue sa pamamagitan ng pagkuha ng litrato sa kanila na may parehong kalidad at kahusayan. Nilagyan ang device ng acoustic diffuser na naghahatid ng likido sa hanay ng nanoliter (ika-milyong milliliter). Ang mabilis na paghahatid ng gayong maliliit na dami ng likido ay nagpapababa ng mga gastos sa pananaliksik at nagpapataas ng bilis ng trabaho. Sa ganitong paraan, posible na magsagawa ng mga eksperimento sa maikling panahon gamit ang isang koleksyon ng higit sa 115 libong mga kemikal.
Karanasan mula sa pandaigdigang lakas ng Mitsubishi Electric
Binibigyang-diin na sila ay nakinabang mula sa internasyonal na karanasan sa pagpapatupad ng naturang advanced na sistema kung saan ang mga robot at kagamitan sa laboratoryo ay nagtutulungan sa unang pagkakataon sa Poland, Mitsubishi Electric Poland Life Sciences Sector Solutions Coordinator Roman Janik; “Ang suporta ng pandaigdigang organisasyon ng Mitsubishi Electric, na nakatuon sa mga makabagong proyekto, ay lubhang nakatulong sa proyektong ito. Lahat kami ay nagtrabaho nang husto sa maikling panahon upang bumuo ng isang solusyon na magpapagaan sa mga lab technician sa lalong madaling panahon, at nakapaghatid kami ng 100 sample bawat linggo. "Ito ay isang hindi kapani-paniwalang resulta para sa amin."
Pinagsasama-sama ang maraming disiplina
Ang proyekto ng AGAMEDE ay interdisciplinary, pinagsasama-sama ang mga mundo ng robotics, computer science, pang-industriya na disenyo, matematika, biology at chemistry; Ang Mitsubishi Electric Robotics Engineer na si Tomasz Scholz, na nagsabi na ito ay magiging isang kumplikadong proyekto kahit na walang pressure sa oras, ay nagpatuloy sa kanyang mga salita tulad ng sumusunod: "Ang mga solusyon na ginamit namin para sa proyektong ito ay makabago at kakaiba... Tulad ng sa maraming mga proyekto, ang pinakamalaking hamon ay ang pagtukoy ang layunin at kung paano natin maaabot ang layunin. Ang sagot ay upang makahanap ng isang karaniwang teknikal na wika kung saan ang mga tao mula sa iba't ibang larangan ng kadalubhasaan ay maaaring makipag-usap sa parehong antas at linawin ang mga inaasahan. Ang pagtulay sa akademikong mundo, na nag-iisip sa abstract na mga termino, at ang industriyal na mundo, na karaniwang sumusunod sa isang nakapirming sistema, ay kadalasang isang mahirap na gawain, ngunit nagtagumpay kami."
Mga bagong diskarte sa pagpaplano ng laboratoryo
Isinasaad na ang AGAMEDE ay tumutukoy sa Sinaunang Greece kasama ang disenyo nito, si Prof. Sinabi ni Dr. Binigyang-diin ni Radosław Pilarski na binibigyang-diin din nila ang lugar ng laboratoryo kung saan inilalagay ang sistema sa pagpaplano, at nagtapos sa pagsasabing: “Ang malinis na silid na ginagamit para sa kultura ng aseptikong selula, na walang bintana sa karamihan ng mga laboratoryo, ay nahihiwalay sa itinatag na mga pamantayan sa pamamagitan ng pagbibigay. ito ay isang ganap na bagong hitsura. Ang kapaligiran ay mahusay na naiilawan salamat sa maingat na saradong malalaking bintana. Gamit ang mga idinagdag na glass panel, tinitiyak na ang sistema ay pinananatili sa ilalim ng patuloy na pagmamasid at kontrol nang hindi nagsusuot ng malinis na mga oberols sa silid. Bilang karagdagan, salamat sa mataas na resolution na 4K na monitor at camera na ginamit sa pag-aaral, ang AGAMEDE at ang mga eksperimento ay maaaring matingnan nang malayuan mula sa kahit saan sa mundo."
Maging una sa komento