Drosophila melanogaster, geriau žinomas kaip vaisinė musė, gali atrodyti kaip išbėgęs kenkėjas. Tačiau šie vabzdžiai yra labai svarbūs vykdant įvairių neurologinių ligų tyrimus Teksaso vaikų ligoninėje.
Pasak UC Davis, vaisinės muselės yra tokios svarbios šiam tyrimui, nes jos dalijasi 75% genų, sukeliančių žmonių ligas, greitai veisiasi, o mokslininkai gali lengvai pakeisti savo DNR kodą. Tačiau tvarkyti šias vaisines muses laboratorijoje gali būti sudėtinga.
ABB Robotics ir Jan ir Dan Duncan Neurologinių tyrimų institutas (Duncan NRI) Teksaso vaikų ligoninėje sukūrė automatizuotą vaisinių muselių perkėlimo darbo vietą. Sistemoje yra ABB dviejų rankų bendradarbiaujantis robotas YuMi, padedantis tirti ligas, įskaitant Alzheimerio, Huntingtono ir Parkinsono ligas.
Bendrovė teigė, kad tai yra pirmoji automatizuota sistema, kuriai prieš perkeliant nereikia imobilizuoti musių su anestetikais, tokiais kaip anglies dioksidas. Anestezijos etapas yra varginantis ankstesnių sistemų žingsnis, galintis pakenkti musių elgesiui ir tyrimo rezultatų tikslumui.
„Bėgant metams matėme didelių pažangų laboratorijų automatizavimo srityje, tačiau kai kurios esminės užduotys vis dar atliekamos rankiniu būdu, o tai gali turėti įtakos rezultatams“, – teigė Jose-Manuel Collados, ABB Service Robotics produktų linijos vadovas. „Mūsų YuMi koboto rankos veikia nepriklausomai, bet koordinuotai, todėl galima automatizuoti sudėtingą gyvų musių perkėlimo tarp buteliukų užduotį.
Vaisinių muselių perkėlimas tarp buteliukų yra sudėtinga užduotis
Atlikdami įprastinę priežiūrą, Teksaso vaikų ligoninės tyrėjai maitina vaisines muses, kas 30 dienų perkeldami jas į buteliukus su maistu. Įprastoje laboratorijoje yra apie 20 000 buteliukų, o tai reiškia, kad mokslininkai 20 % darbo dienos praleidžia „vartydami muses“, uždedami buteliuką su musių atsargomis ant buteliuko su šviežiu maistu ir bakstelėdami jį, kad musės numestų.
Visi ankstesni bandymai automatizuoti procesą iki šiol buvo susiję su musių iškėlimu už buteliukų pernešimo metu, todėl reikėjo sedacijos, sakė ABB. Naujoji sistema taip pat gali pagerinti rezultatų tikslumą ir pagreitinti perdavimo procesą, pažymėjo ABB Robotics.
ABB inžinieriai bendradarbiavo su Duncan NRI tyrėjais, kad suprojektuotų ir pagamintų musių perkėlimo darbo vietą, kurią sudaro YuMi kobotas, stalas, sukrautas su buteliukais pernešimui, brūkšninio kodo ir ženklinimo blokas bei šiukšliadėžė.
ABB YuMi kobotas atlieka tuos pačius judesius, kaip ir žmonių tyrinėtojai, kad bakstelėtų ir perkeltų muses iš vieno buteliuko į kitą. Tai leidžia mokslininkams sutelkti dėmesį į svarbias užduotis, tokias kaip naujų būdų atradimas ir naujų vaistų veiksmingumo tikrinimas gydant neurologinius sutrikimus.
YuMi įgalina kruopštų stebėjimą Teksaso vaikų ligoninėje
YuMi tvarko visą vaisių muselių vartymo procesą, kuris apima 10 iš anksto užprogramuotų žingsnių atlikimą greitai iš eilės. Kaip ir žmonės, robotas paima buteliuką su gyvomis musėmis, atidaro apsauginį celiuliozės acetato kamštį, uždeda buteliuką ant vieno su šviežiu maistu ir bakstelėja buteliuką, kad perneštų muses.
Tada jis uždengia, pažymi etiketes ir nuskaito buteliuką ir galiausiai sukrauna jį į kartonines lentynas. Tada robotas išmeta buteliukus su senu maistu, kad išvengtų kryžminio užteršimo.
Pasak ABB, viena iš išskirtinių sistemos savybių yra galimybė skaityti brūkšninius kodus ir spausdinti etiketes. Tyrėjai naudoja šias etiketes, kad nustatytų informaciją apie padermę ir genotipą perdavimo metu. Ši funkcija užtikrina kruopštų Drosophila padermių sekimą ir valdymą.
Pažangios roboto jutimo technologijos leidžia tiksliai sudėti buteliukus į standartines kartonines lentynas, o tai suteikia tyrėjams galimybę ir toliau naudoti esamas buteliukų lentynas, taip sumažinant Teksaso vaikų ligoninės veiklos išlaidas.
ABB teigė, kad šią sistemą sukūrė taip, kad ji būtų bendradarbiaujanti ir saugi žmonių sąveikai. Jo judesio jutimo rankenos yra pritaikytos aptikti netoliese esančius žmones ar objektus, akimirksniu sustabdydamos judėjimą, kad būtų išvengta nelaimingų atsitikimų ir taip sudarytų sąlygas saugiai bendradarbiauti.