Drosophila melanogaster, більш відома як плодова мушка, може здатися звичайним шкідником. Однак ці комахи є критично важливими для поточних досліджень різних неврологічних захворювань у Техаській дитячій лікарні.
Плодові мушки настільки важливі для цього дослідження, оскільки вони мають спільні 75% генів, які викликають захворювання у людей, швидко розмножуються, і вчені можуть легко змінити код їхньої ДНК, згідно з UC Davis. Однак поводження з цими плодовими мушками в лабораторії може бути складним завданням.
ABB Robotics і Інститут неврологічних досліджень Яна і Дена Дунканів (Duncan NRI) при Техаській дитячій лікарні створили автоматизовану робочу станцію для перенесення плодових мушок. У системі є двосторонній робот YuMi від АББ, який допомагає досліджувати хвороби, включаючи хвороби Альцгеймера, Хантінгтона та Паркінсона.
Компанія заявила, що це перша автоматизована система, яка не вимагає іммобілізації мух за допомогою анестетиків, таких як вуглекислий газ, перед пересадкою. Етап анестезії - це виснажливий крок у попередніх системах, який може зашкодити поведінці мух і точності результатів дослідження.
«За ці роки ми спостерігаємо значні успіхи в автоматизації лабораторій, але деякі найважливіші завдання все ще виконуються вручну, що може вплинути на результати», — заявив Хосе-Мануель Колладос, менеджер лінійки продуктів ABB Service Robotics. «Руки нашого кобота YuMi працюють незалежно, але скоординовано, що дозволяє автоматизувати складне завдання переміщення живих мух між флаконами».
Переміщення плодових мошок між флаконами є складним завданням
У рамках звичайного догляду дослідники Техаської дитячої лікарні годують плодових мушок, переміщуючи їх у флакони з їжею кожні 30 днів. Типова лабораторія містить близько 20 000 флаконів, тобто дослідники витрачають 20% робочого дня на «перевертання мух», поміщаючи флакон із запасом мух на флакон зі свіжою їжею, а потім постукуючи ним, щоб скинути мух.
Усі попередні спроби автоматизувати процес на сьогоднішній день передбачали виставлення мух за межі флаконів під час перенесення, отже, вимагаючи седації, повідомили в АББ. Нова система також може підвищити точність результатів і прискорити процес передачі, відзначили в ABB Robotics.
Інженери з ABB співпрацювали з дослідниками з Duncan NRI, щоб спроектувати та створити робочу станцію для транспортування мух, яка включає кобот YuMi, стіл із флаконами для транспортування, блок штрих-коду та маркування та сміттєвий смітник.
Кобот YuMi від АББ виконує ті самі рухи, що й люди-дослідники, щоб постукати та перенести мух між флаконами. Це дозволяє вченим зосередитися на критично важливих завданнях, таких як відкриття нових шляхів і перевірка ефективності нових ліків у лікуванні неврологічних розладів.
YuMi забезпечує ретельне відстеження в Техаській дитячій лікарні
YuMi керує всім процесом перевертання плодових мушок, який включає виконання 10 попередньо запрограмованих кроків у швидкій послідовності. Як і люди, робот бере флакон із живими мухами, відкриває захисну пробку з ацетату целюлози, кладе флакон на флакон зі свіжою їжею та постукує по флакону, щоб перенести мух.
Потім він закриває, маркує та сканує флакон і, нарешті, укладає його в картонні полиці. Потім робот викидає флакони зі старою їжею, щоб уникнути перехресного зараження.
За словами АББ, однією з видатних особливостей системи є її здатність зчитувати штрих-коди та друкувати етикетки. Дослідники використовують ці мітки для визначення інформації про штам і генотип під час перенесення. Ця функція забезпечує ретельне відстеження та управління штамами Drosophila.
Удосконалені сенсорні технології робота дозволяють точно розміщувати флакони в стандартних картонних стійках, надаючи дослідникам можливість продовжувати використовувати наявні стелажі для флаконів, зменшуючи експлуатаційні витрати Техаської дитячої лікарні.
Компанія АББ заявила, що розробила цю систему так, щоб вона була кооперативною та безпечною для взаємодії з людьми. Його датчики руху обладнані для виявлення людей або об’єктів поблизу, миттєво зупиняючи рух, щоб запобігти нещасним випадкам, створюючи таким чином безпечний робочий простір для спільної роботи.