Drosophila melanogaster, labāk pazīstama kā augļmuša, varētu šķist parasts kaitēklis. Tomēr šie kukaiņi ir ļoti svarīgi, lai Teksasas bērnu slimnīcā veiktu dažādu neiroloģisko slimību izpēti.
Augļu mušas ir tik svarīgas šim pētījumam, jo tām ir kopīgi 75% gēnu, kas izraisa cilvēku slimības, ātri vairojas, un zinātnieki var viegli mainīt savu DNS kodu, norāda UC Davis. Tomēr šo augļu mušu apstrāde laboratorijā var būt grūts darbs.
ABB Robotics un Jana un Dena Dankanu Neiroloģisko pētījumu institūts (Duncan NRI) Teksasas Bērnu slimnīcā ir izveidojuši automatizētu augļu mušu pārvietošanas darbstaciju. Sistēmā ir ABB divu roku YuMi sadarbības robots, kas palīdz pētīt slimības, tostarp Alcheimera, Hantingtona un Parkinsona slimības.
Uzņēmums paziņoja, ka šī ir pirmā automatizētā sistēma, kas neprasa, lai mušas pirms pārvietošanas būtu imobilizētas ar anestēzijas līdzekļiem, piemēram, oglekļa dioksīdu. Anestēzijas stadija ir nogurdinošs solis iepriekšējās sistēmās, kas var kaitēt mušu uzvedībai un pētījuma rezultātu precizitātei.
"Gadu gaitā esam redzējuši ievērojamus panākumus laboratorijas automatizācijā, tomēr daži būtiski uzdevumi joprojām tiek veikti manuāli, kas var ietekmēt rezultātus," sacīja Hosē Manuels Koladoss, ABB Service Robotics produktu līnijas vadītājs. "Mūsu YuMi cobot rokas darbojas neatkarīgi, bet saskaņoti, ļaujot automatizēt sarežģīto uzdevumu pārvietot dzīvas mušas starp flakoniem."
Augļu mušu pārvietošana starp flakoniem ir grūts uzdevums
Kā daļu no ikdienas apkopes Teksasas Bērnu slimnīcas pētnieki baro augļu mušas, ik pēc 30 dienām ievietojot tās flakonos ar pārtiku. Tipiskā laboratorijā tiek uzturēti aptuveni 20,{2}} flakoni, kas nozīmē, ka pētnieki pavada 20 % no darba dienas, "apgriežot mušas", novietojot flakonu ar mušu krājumiem virs flakona ar svaigu pārtiku un pēc tam piesitot tam, lai mušas nomestu.
Visi iepriekšējie mēģinājumi automatizēt procesu līdz šim bija saistīti ar mušu pakļaušanu ārpus flakoniem pārvietošanas laikā, tāpēc bija nepieciešama sedācija, sacīja ABB. Jaunā sistēma var arī uzlabot rezultātu precizitāti un paātrināt pārsūtīšanas procesu, atzīmēja ABB Robotics.
ABB inženieri sadarbojās ar Duncan NRI pētniekiem, lai izstrādātu un izveidotu mušu pārvietošanas darbstaciju, kurā ietilpst YuMi cobot, galds, kas sakrauts ar flakoniem pārvietošanai, svītrkoda un marķēšanas vienība un atkritumu tvertne.
ABB YuMi kobots veic tādas pašas kustības kā cilvēku pētnieki, lai pieskartu un pārvietotu mušas starp flakoniem. Tas ļauj zinātniekiem koncentrēties uz kritiskiem uzdevumiem, piemēram, jaunu ceļu atklāšanu un jaunu zāļu efektivitātes pārbaudi neiroloģisko traucējumu ārstēšanā.
YuMi nodrošina rūpīgu izsekošanu Teksasas bērnu slimnīcā
YuMi apstrādā visu augļu mušu apvēršanas procesu, kas ietver 10 iepriekš ieprogrammētu darbību veikšanu ātri pēc kārtas. Tāpat kā cilvēki, robots paņem flakonu, kurā ir dzīvas mušas, atver aizsargājošo celulozes acetāta aizbāzni, novieto flakonu virs viena ar svaigu pārtiku un piesit flakonam, lai pārvietotu mušas.
Pēc tam tas aizvāko, marķē un skenē flakonu un visbeidzot saliek to kartona plauktos. Pēc tam robots izmet flakonus ar veco pārtiku, lai izvairītos no jebkādas savstarpējas inficēšanās.
Viena no sistēmas izcilajām iezīmēm, saskaņā ar ABB, ir tās spēja nolasīt svītrkodus un drukāt uzlīmes. Pētnieki izmanto šīs etiķetes, lai pārvietošanas laikā identificētu informāciju par celmu un genotipu. Šī funkcija nodrošina rūpīgu Drosophila celmu izsekošanu un pārvaldību.
Robota uzlabotās sensoru tehnoloģijas ļauj precīzi novietot flakonus standarta kartona plauktos, dodot pētniekiem iespēju turpināt izmantot esošos flakonu statīvus, samazinot Teksasas bērnu slimnīcas darbības izmaksas.
ABB teica, ka tā ir izstrādājusi šo sistēmu, lai tā būtu kooperatīva un droša cilvēku mijiedarbībai. Tās kustības sensora rokas ir aprīkotas, lai noteiktu tuvumā esošus cilvēkus vai objektus, nekavējoties apturot kustību, lai novērstu negadījumus, tādējādi nodrošinot drošu sadarbības darba vietu.