U sistema roboticu AGAMEDE, sviluppatu à l'Istitutu di Chimica Bioorganica di l'Accademia Polacca di Scienze in cullaburazione cù Mitsubishi Electric, Labomatica è Perlan Technologies, accelera a diagnosi di SARS-CoV-2. Grazie à a tecnulugia d'automatizazione avanzata dotata di intelligenza artificiale, u sistema hà a capacità di pruvà 15 mila campioni per ghjornu. Tecnulugia; Puderia ancu esse usatu in altri spazii d'applicazione cum'è a nova ricerca di droghe, trattamenti persunalizati di cancro è ancu u sviluppu di formule cusmetichi.
Cunsiderata a prima donna scientifica in a storia, AGAMEDE hè stata l'ispirazione per u nome datu à u sistema d'automatizazione di u laboratoriu sviluppatu in l'Istitutu di Chimica Bioorganica di l'Accademia Polacca di Scienze. Mentre l'automatizazione di i prucessi di laboratoriu hè una pratica cumuna, u sistema roboticu AGAMEDE hà cuminciatu à offre un ambiente unicu di esperimentu in ciclu chjusu cumminendu l'automatizazione è l'intelligenza artificiale (AI). I robots chì preparanu l'esperimenti leghjenu i risultati in certi tempi cù u software Labomatica Gene GameTM, per un'altra banda, interpretanu e dati è preparanu indipindentamente u prossimu ciclu di esperimentu. Cusì, i circadori sò lasciati solu cù u compitu di definisce a quistione, cuncepisce u sistema sperimentale è monitorizà u funziunamentu lisu di u sistema. U robot AGAMEDE, invece, travaglia 24 ore à ghjornu per sperimentà è rapportà i risultati.
A cumminazione di l'intelligenza artificiale è l'automatizazione in un sistema chì pò pruduce output à alta velocità si distingue cum'è una svolta. A maiò parte di i sistemi di output automatizati à alta velocità necessitanu un operatore per leghje i risultati è pianificà a prossima serie di esperimenti dopu chì un ciculu hè cumpletu. AGAMEDE, invece, pò fà questu indipindente senza intervenzione umana.
"Grazie à u modulu di intelligenza artificiale, AGAMEDE interpreta esperimenti senza intervenzione umana basatu solu nantu à mudelli matematichi", disse l'inventore è l'ingegnere capu di u sistema, Prof. Dr. Radoslaw Pilarski cuntinuò e so parolle cusì: "U sistema; Pò esse usatu in laboratori di diagnostichi cintrali, cumpagnie farmaceutiche chì sviluppanu droghe mediche è laboratorii di oncologia chì cercanu terapie specifiche per i pazienti, è ancu in i dipartimenti di R&D di cumpagnie chimiche è biotecnologiche per l'ottimisazione di i bio-processi ".
Hè statu sviluppatu per u prughjettu EPICELL
I travagli di AGAMEDE sò cuminciati in u 2015 in u corpu di IBCH PAS. U sistema hè statu sviluppatu principarmenti per u prughjettu EPICELL finanzatu da u Centru Naziunale di Ricerca è Sviluppu sottu u prugramma STRATEGMED "Prevenzione è Trattamentu di Malattie di l'Età Moderna". U scopu di u prugettu era di sviluppà un mediu ottimizatu per a cultura di cardiomiociti. A sfida maiò in stu studiu era u numeru di esperimenti necessarii per disignà un mischju adattatu di modulatori epigenetici di picculi molecule. Per esempiu, una formula cù deci ingredienti è dece cuncentrazioni diffirenti richiede 10 milioni di esperimenti. À questu puntu, AGAMEDE hè stata utilizata per circà a cumminazione ghjusta di cumpunenti in un sistema di suluzione multidimensionale. Questu hà migliuratu u cuntenutu di u mediu di riprogrammazione EPICELL One.
Pò fà 15 XNUMX teste à ghjornu.
Dichjarà chì IBCH PAS hà travagliatu annantu à l'acidi nucleici RNA è DNA da a so creazione è chì anu tutte l'equipaggiu è e facilità necessarii per i prucessi di diagnostichi SARS-CoV-2, u Direttore IBCH / PAS Prof. Marek Figlerowicz; "U nostru istitutu hè statu u primu in Pulonia à sviluppà una prova per a rilevazione di SARS-CoV-2. Pocu dopu, avemu decisu di cumminà e capacità d'automatizazione di AGAMEDE cù i nostri testi è hà sviluppatu un protokollu di diagnosticu rapidu chì ci hà permessu di pruvà 15 campioni à ghjornu. Ancu s'ellu ùn avemu micca un laboratoriu di diagnosticu accreditatu, avemu ottinutu un risultatu incridibile, perchè una persona pò analizà à più di parechji cintunari di mostra in un ghjornu. Cù AGAMEDE, pudemu fà 15 mila teste ", disse.
Roboti, PLC è software furniti da Mitsubishi Electric
U prughjettu AGAMEDE, implementatu cù u sustegnu di i partenarii tecnologichi Mitsubishi Electric, Labomatica è Perlan Techologies, hà utilizatu u robot à 6 assi di Mitsubishi Electric, i controller PLC è u software MELFA Basic. U robot industriale cù un bracciu longu hè u cumpunente principale di u sistema. Cù l'aiutu di un strumentu roboticu integratu, u robot pò realizà esperimenti à micro-scala nantu à piastre di micro-assay di 96 è 384 pozzi, imitando u travagliu di un tecnicu di laboratoriu chì usa constantemente l'equipaggiu analiticu. Per questu, i protokolli sperimentali inseriti in u software di cuntrollu da l'operatore sò usati.
In l'applicazione sò stati ancu usati incubatori industriali di cultura cellulare, alimentatori di piastre è punta, stazioni di pipetta, etichettatrici, scanner di codici a barre, sigillanti di piastre, lettori di fluorescenza è spettrofotometri. Un microscopiu confocal automaticu HCA cù quattru canali di fluorescenza cum'è un dispositivu di punta hè inclusu in u sistema AGAMEDE. Per u mondu di a biotecnologia, stu dispusitivu rapprisenta l'equivalente di u microcosmu di u telescopiu Hubble. Invece di l'ogetti astronomichi, analizeghja milioni di strutture di cellule è tissuti fotografenduli cù a stessa qualità è efficienza. U dispusitivu hè dotatu di un diffusore acusticu chì furnisce u liquidu in a gamma di nanolitru (millionisimu di millilitru). A consegna rapida di tali picculi volumi di liquidi riduce i costi di ricerca è aumenta a velocità di travagliu. In questu modu, hè pussibule di fà esperimenti in pocu tempu cù una cullizzioni di più di 115 mila chimichi.
Esperienza da a forza globale di Mitsubishi Electric
Enfatizendu chì anu benefiziu di l'esperienza internaziunale in l'implementazione di un sistema cusì avanzatu in quale i robots è l'equipaggiu di laboratoriu travaglianu inseme per a prima volta in Pulonia, Mitsubishi Electric Poland Life Sciences Sector Solutions Coordinator Roman Janik; "U sustegnu di l'urganizazione glubale di Mitsubishi Electric, chì hè impegnata in prughjetti innovatori, hè statu assai utile in stu prughjettu. Tutti avemu travagliatu duru in pocu tempu per sviluppà una soluzione chì mette i tecnichi di laboratoriu in facilità u più prestu pussibule, è pudemu furnisce 100 XNUMX campioni à settimana. "Questu hè statu un risultatu incredibile per noi".
Riunisce parechje discipline
U prughjettu AGAMEDE hè interdisciplinariu, riunendu i mondi di a robotica, l'informatica, u disignu industriale, a matematica, a biologia è a chimica; L'ingegnere di robotica Mitsubishi Electric Tomasz Scholz, chì hà dettu chì seria un prughjettu cumplessu ancu senza pressione di u tempu, hà cuntinuatu e so parolle cusì: "I suluzioni chì avemu usatu per stu prughjettu sò innovativi è unichi ... Cum'è in parechji prughjetti, a sfida più grande era di definisce. u scopu è cumu avemu da ghjunghje à u scopu. A risposta era di truvà una lingua tecnica cumuna in quale e persone di diversi campi di sapè puderanu cumunicà à u listessu livellu è chjarificà e aspettative. Cunduce u mondu accademicu, chì pensa in termini astratti, è u mondu industriale, chì tipicamente seguita un sistema fissu, hè spessu un compitu difficiule, ma avemu successu ".
Novi approcci in a pianificazione di u laboratoriu
Dichjarà chì AGAMEDE si riferisce à a Grecia antica cù u so disignu, Prof. Dr. Radosław Pilarski hà enfatizatu chì anu ancu attribuitu impurtanza à l'area di u laboratoriu induve u sistema hè piazzatu in a pianificazione, è hà cunclusu dicendu: "A sala pulita utilizata per a cultura di cellule asettiche, chì hè senza finestra in a maiò parte di i laboratori, hè siparata da i standard stabiliti dandu. hè un aspettu completamente novu. Grazie à e grandi finestri currettamente chjusi, l'ambiente hè ben illuminatu. Cù i pannelli di vetru aghjunti, hè assicuratu chì u sistema hè tenutu sottu osservazione è cuntrollu custanti senza purtari tutali di stanza pulita. Inoltre, grazie à i monitori è e camere 4K d'alta risoluzione utilizati in u studiu, AGAMEDE è l'esperimenti ponu esse visti remotamente da ogni locu in u mondu.
Esse u primu à cummentà