Drosophila melanogaster, mai cunoscută sub numele de musca fructelor, ar putea părea un dăunător comun. Aceste insecte, cu toate acestea, sunt critice pentru cercetarea în curs de desfășurare a diferitelor boli neurologice la Spitalul de Copii din Texas.
Muștele de fructe sunt atât de importante pentru această cercetare, deoarece împărtășesc 75% din genele care provoacă boli la oameni, se reproduc rapid, iar oamenii de știință își pot schimba cu ușurință codul ADN, potrivit UC Davis. Cu toate acestea, manipularea acestor muște de fructe în laborator poate fi un efort dificil.
ABB Robotics și Institutul de Cercetare Neurologică Jan și Dan Duncan (Duncan NRI) de la Spitalul de Copii din Texas au creat o stație de lucru automată pentru transferul muștelor de fructe. Sistemul dispune de robotul colaborativ YuMi de la ABB, cu două brațe, pentru a ajuta la studiul bolilor, inclusiv Alzheimer, Huntington și Parkinson.
Compania a spus că acesta este primul sistem automat care nu necesită imobilizarea muștelor cu anestezice precum dioxid de carbon înainte de transfer. Etapa de anestezie este un pas obositor în sistemele anterioare, care poate dăuna comportamentului muștelor și acurateței rezultatelor studiului.
„Am observat progrese semnificative în automatizarea laboratoarelor de-a lungul anilor, dar unele sarcini cruciale sunt încă efectuate manual, ceea ce poate afecta rezultatele”, a declarat Jose-Manuel Collados, manager al liniei de produse ABB Service Robotics. „Brațele cobot-ului nostru YuMi funcționează independent, dar într-un mod coordonat, făcând posibilă automatizarea sarcinii complexe de transfer de muște vii între fiole”.
Transferul muștelor de fructe între flacoane este o sarcină dificilă
Ca parte a întreținerii de rutină, cercetătorii Spitalului de Copii din Texas hrănesc muștele de fructe, transferându-le în flacoane care conțin alimente la fiecare 30 de zile. Un laborator obișnuit păstrează aproximativ 20 de fiole000, ceea ce înseamnă că cercetătorii petrec 20% dintr-o zi de lucru „întorcând muștele” plasând o fiolă care conține stocul de muște peste un flacon cu alimente proaspete, apoi atingând-o pentru a arunca muștele.
Toate încercările anterioare de automatizare a procesului de până în prezent au implicat expunerea muștelor în afara flacoanelor în timpul transferului, necesitând astfel sedare, a spus ABB. Noul sistem poate îmbunătăți, de asemenea, acuratețea rezultatelor și poate accelera procesul de transfer, a menționat ABB Robotics.
Inginerii de la ABB au colaborat cu cercetătorii de la Duncan NRI pentru a proiecta și construi o stație de lucru pentru transferul muștelor, care include cobot YuMi, o masă stivuită cu flacoane pentru transfer, un cod de bare și o unitate de etichetare și un tobog de gunoi.
Cobot YuMi de la ABB efectuează aceleași mișcări ca și cercetătorii umani pentru a atinge și a transfera muștele între fiole. Acest lucru permite oamenilor de știință să se concentreze asupra sarcinilor esențiale, cum ar fi descoperirea de noi căi și testarea eficacității noilor medicamente în tratarea tulburărilor neurologice.
YuMi permite urmărirea meticuloasă la Spitalul de Copii din Texas
YuMi se ocupă de întregul proces de răsturnare a muștelor de fructe, care include efectuarea a 10 pași preprogramați în succesiune rapidă. La fel ca oamenii, robotul ridică o fiolă care conține muște vii, deschide dopul de protecție din acetat de celuloză, pune flaconul peste unul cu alimente proaspete și bate flaconul pentru a transfera muștele.
Apoi capsează, etichetează și scanează flaconul și, în cele din urmă, îl stivuiește în rafturi de carton. Robotul aruncă apoi flacoanele cu alimente vechi pentru a evita orice contaminare încrucișată.
O caracteristică remarcabilă a sistemului, conform ABB, este capacitatea sa de a citi coduri de bare și de a imprima etichete. Cercetătorii folosesc aceste etichete pentru a identifica informațiile despre tulpină și genotip în timpul transferului. Această caracteristică asigură urmărirea și gestionarea meticuloasă a tulpinilor de Drosophila.
Tehnologiile avansate de detectare ale robotului permit plasarea precisă a flacoanelor în rafturile standard din carton, oferind cercetătorilor opțiunea de a continua să utilizeze rafturile de flacoane existente, reducând costurile operaționale pentru Spitalul de Copii din Texas.
ABB a spus că a conceput acest sistem pentru a fi cooperant și sigur pentru interacțiunea umană. Brațele sale de detectare a mișcării sunt echipate pentru a detecta oamenii sau obiectele din apropiere, oprind instantaneu mișcarea pentru a preveni accidentele, permițând astfel un spațiu de lucru colaborativ sigur.