Drosophila melanogaster, lépe známá jako ovocná muška, se může zdát jako zaběhnutý škůdce. Tento hmyz je však kritický pro pokračující výzkum různých neurologických onemocnění v Texaské dětské nemocnici.
Ovocné mušky jsou pro tento výzkum tak důležité, protože sdílejí 75 % genů, které způsobují onemocnění u lidí, rychle se množí a vědci mohou snadno změnit jejich kód DNA, uvádí UC Davis. Manipulace s těmito ovocnými muškami v laboratoři však může být ošemetná záležitost.
ABB Robotics a Neurologický výzkumný ústav Jana a Dana Duncanových (Duncan NRI) v Texaské dětské nemocnici vytvořili automatizovanou pracovní stanici pro přenos ovocných mušek. Systém obsahuje dvouramenného kolaborativního robota ABB YuMi, který pomáhá při studiu nemocí včetně Alzheimerovy, Huntingtonovy a Parkinsonovy choroby.
Společnost uvedla, že se jedná o první automatizovaný systém, který nevyžaduje, aby mouchy byly před přenosem znehybněny anestetiky, jako je oxid uhličitý. Fáze anestezie je v předchozích systémech únavný krok, který může poškodit chování much a přesnost výsledků studie.
„V průběhu let jsme zaznamenali výrazné pokroky v automatizaci laboratoří, přesto se některé zásadní úkoly stále provádějí ručně, což může ovlivnit výsledky,“ uvedl Jose-Manuel Collados, manažer produktové řady servisních robotů ABB. "Ramena našeho kobota YuMi pracují nezávisle, ale koordinovaně, což umožňuje automatizovat složitý úkol přenášení živých much mezi lahvičkami."
Přenášení ovocných mušek mezi lahvičkami je složitý úkol
V rámci běžné údržby krmí výzkumníci Texas Children's Hospital ovocné mušky tak, že je každých 30 dní přemístí do lahviček obsahujících jídlo. Typická laboratoř udržuje kolem 20000 lahviček, což znamená, že výzkumníci stráví 20 % pracovního dne „obracením much“ umístěním lahvičky obsahující muškařskou zásobu nad lahvičku s čerstvým jídlem a následným poklepáním, aby mouchy shodili.
Všechny předchozí pokusy o automatizaci procesu doposud zahrnovaly vystavení much mimo lahvičky během přenosu, a proto vyžadovaly sedaci, řekl ABB. Nový systém může také zlepšit přesnost výsledků a urychlit proces přenosu, poznamenala ABB Robotics.
Inženýři z ABB spolupracovali s výzkumnými pracovníky z Duncan NRI na návrhu a sestavení pracovní stanice pro přenos much, která zahrnuje cobota YuMi, stůl s lahvičkami pro přenos, jednotku čárového kódu a štítků a skluz na odpadky.
Kobot YuMi od ABB provádí stejné pohyby jako lidští výzkumníci při klepání a přenášení much mezi lahvičkami. To umožňuje vědcům soustředit se na kritické úkoly, jako je objevování nových cest a testování účinnosti nových léků při léčbě neurologických poruch.
YuMi umožňuje pečlivé sledování v Texaské dětské nemocnici
YuMi zvládne celý proces překlápění ovocných mušek, který zahrnuje provedení 10 předem naprogramovaných kroků v rychlém sledu. Stejně jako lidé, robot zvedne lahvičku obsahující živé mouchy, otevře ochrannou zátku z acetátu celulózy, umístí lahvičku na lahvičku s čerstvým jídlem a poklepáním na lahvičku přenese mouchy.
Poté lahvičku zavíčkuje, označí a naskenuje a nakonec ji uloží do kartonových stojanů. Robot pak vyhodí lahvičky se starým jídlem, aby se zabránilo jakékoli křížové kontaminaci.
Jednou z výjimečných vlastností systému je podle ABB jeho schopnost číst čárové kódy a tisknout štítky. Výzkumníci používají tyto štítky k identifikaci informací o kmeni a genotypu během přenosu. Tato funkce zajišťuje pečlivé sledování a řízení kmenů Drosophila.
Pokročilé technologie snímání robota umožňují přesné umístění lahviček do standardních kartonových stojanů, což výzkumníkům umožňuje pokračovat v používání stávajících stojanů na lahvičky, což snižuje provozní náklady texaské dětské nemocnice.
Společnost ABB uvedla, že tento systém zkonstruovala tak, aby byl kooperativní a bezpečný pro lidskou interakci. Jeho ramena snímající pohyb jsou vybavena tak, aby detekovala blízké osoby nebo předměty a okamžitě zastavila pohyb, aby se předešlo nehodám, a tím umožňuje bezpečný pracovní prostor pro spolupráci.