Drosophila melanogaster, známejšia ako ovocná muška, sa môže zdať ako zabehaný škodca. Tento hmyz je však kritický pre prebiehajúci výskum rôznych neurologických chorôb v Texaskej detskej nemocnici.
Ovocné mušky sú pre tento výskum také dôležité, pretože zdieľajú 75 % génov, ktoré spôsobujú choroby u ľudí, rýchlo sa množia a vedci môžu ľahko zmeniť svoj kód DNA, tvrdí UC Davis. Manipulácia s týmito ovocnými muškami v laboratóriu však môže byť náročná úloha.
ABB Robotics a Neurologický výskumný inštitút Jana a Dana Duncanových (Duncan NRI) v Texaskej detskej nemocnici vytvorili automatizovanú pracovnú stanicu na prenos ovocných mušiek. Systém obsahuje dvojramenného kolaboratívneho robota ABB YuMi, ktorý pomáha pri štúdiu chorôb vrátane Alzheimerovej, Huntingtonovej a Parkinsonovej choroby.
Spoločnosť uviedla, že ide o prvý automatizovaný systém, ktorý nevyžaduje, aby muchy boli pred prenosom imobilizované anestetikami, ako je oxid uhličitý. Fáza anestézie je v predchádzajúcich systémoch únavným krokom, ktorý môže poškodiť správanie múch a presnosť výsledkov štúdie.
„V priebehu rokov sme zaznamenali výrazný pokrok v automatizácii laboratórií, no niektoré kľúčové úlohy sa stále vykonávajú manuálne, čo môže ovplyvniť výsledky,“ uviedol Jose-Manuel Collados, manažér produktového radu servisných robotov ABB. "Ruká nášho kobota YuMi pracujú nezávisle, ale koordinovane, čo umožňuje automatizovať komplexnú úlohu prenosu živých múch medzi fľaštičkami."
Prenášanie ovocných mušiek medzi fľaštičkami je zložitá úloha
V rámci bežnej údržby kŕmia výskumníci z Texas Children's Hospital ovocné mušky tak, že ich každých 30 dní prenesú do liekoviek obsahujúcich jedlo. Typické laboratórium udržiava okolo 20,{2}} fľaštičiek, čo znamená, že výskumníci strávia 20 % pracovného dňa „obracaním múch“ umiestnením fľaštičky obsahujúcej muškársku fľaštičku nad fľaštičku s čerstvým jedlom a následným poklepaním, aby muchy vyhodili.
Všetky doterajšie pokusy o automatizáciu procesu zahŕňali vystavenie múch mimo liekoviek počas prenosu, čo si vyžadovalo sedáciu, uviedla ABB. Nový systém môže tiež zlepšiť presnosť výsledkov a urýchliť proces prenosu, poznamenala ABB Robotics.
Inžinieri z ABB spolupracovali s výskumníkmi z Duncan NRI na návrhu a zostavení pracovnej stanice na prepravu múch, ktorá zahŕňa cobot YuMi, stôl naskladaný s fľaštičkami na prenos, čiarový kód a označovaciu jednotku a žľab na odpadky.
Kobot YuMi od ABB vykonáva rovnaké pohyby ako ľudskí výskumníci pri klepaní a prenášaní múch medzi fľaštičkami. To umožňuje vedcom zamerať sa na kritické úlohy, ako je objavovanie nových ciest a testovanie účinnosti nových liekov pri liečbe neurologických porúch.
YuMi umožňuje starostlivé sledovanie v Texaskej detskej nemocnici
YuMi zvládne celý proces preklápania ovocných mušiek, ktorý zahŕňa vykonanie 10 vopred naprogramovaných krokov v rýchlom slede za sebou. Rovnako ako ľudia, robot zdvihne liekovku so živými muchami, otvorí ochrannú zátku z acetátu celulózy, umiestni liekovku na nádobku s čerstvým jedlom a poklepaním na liekovku prenesie muchy.
Potom fľaštičku uzatvorí, označí a naskenuje a nakoniec ju uloží do kartónových stojanov. Robot potom vyhodí fľaštičky so starým jedlom, aby sa zabránilo akejkoľvek krížovej kontaminácii.
Jednou z výnimočných vlastností systému je podľa ABB jeho schopnosť čítať čiarové kódy a tlačiť štítky. Výskumníci používajú tieto štítky na identifikáciu informácií o kmeni a genotype počas prenosu. Táto funkcia zabezpečuje starostlivé sledovanie a riadenie kmeňov Drosophila.
Pokročilé technológie snímania robota umožňujú presné umiestnenie liekoviek v štandardných kartónových stojanoch, čo výskumníkom poskytuje možnosť pokračovať v používaní existujúcich stojanov na liekovky, čím sa znižujú prevádzkové náklady Texaskej detskej nemocnice.
ABB uviedla, že tento systém skonštruovala tak, aby bol kooperatívny a bezpečný pre ľudskú interakciu. Jeho ramená snímajúce pohyb sú vybavené na detekciu blízkych ľudí alebo predmetov, pričom okamžite zastavia pohyb, aby sa predišlo nehodám, čím sa umožní bezpečný pracovný priestor.