timtos

Đột phá tự động hóa thúc đẩy nghiên cứu về thần kinh học

Tự động hóa công nghiệp
04/09/2024 15:00
ABB Robotics* và Viện Nghiên cứu Thần kinh Jan và Dan Duncan (Duncan NRI) tại Bệnh viện Nhi Texas, một trong những bệnh viện nhi lớn nhất ở Mỹ đã đạt được đột phá y học sáng tạo bằng cách tạo ra một trạm làm việc tự động chuyển giao ruồi giấm (Drosophila melanogaster), sử dụng cánh tay robot đôi YuMi của ABB để hỗ trợ nghiên cứu các bệnh như Alzheimer, Huntington và Parkinson.
aa
Đột phá tự động hóa thúc đẩy nghiên cứu về thần kinh học

Đây là giải pháp tự động hóa đầu tiên không cần gây mê ruồi bằng các chất như khí carbon dioxide trước khi chuyển, một công đoạn đơn giản trong các giải pháp tự động hóa trước đây, có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hành vi của ruồi và khả năng ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả nghiên cứu.

Cánh tay robot YuMi của ABB thực hiện các chuyển động tương tự như các nhà nghiên cứu con để gõ và chuyển ruồi giữa các ống nghiệm. Các nhà khoa học tập trung vào các nhiệm vụ quan trọng như khám phá các cách làm mới và thử nghiệm hiệu quả các loại thuốc mới trong việc điều trị các rối loạn thần kinh. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu gây mê ruồi trước khi chuyển, cải thiện độ chính xác của kết quả và đẩy nhanh quá trình chuyển giao.

"Chúng tôi đã chứng kiến những bước tiến đáng kể trong tự động hóa phòng thí nghiệm qua các năm, nhưng một số nhiệm vụ quan trọng vẫn phải thực hiện thủ công, điều này có thể ảnh hưởng đến kết quả," ông Jose-Manuel Collados, Quản lý dòng Sản phẩm Dịch vụ Robot của ABB cho biết. "Cánh tay của robot YuMi hoạt động độc lập nhưng phối hợp với nhau, cho phép tự động hóa nhiệm vụ phức tạp là chuyển ruồi sống giữa các ống nghiệm".

Drosophila melanogaster, hay được biết đến là ruồi giấm, được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu về các khía cạnh sinh học khác nhau, bao gồm di truyền học, phát triển và hành vi. Ruồi giấm chia sẻ nhiều dấu hiệu di truyền và phát triển với con người và được sử dụng trong các nghiên cứu về bệnh thần kinh của con người trên toàn thế giới.

Trong quá trình bảo trì định kỳ, các nhà nghiên cứu cho ruồi ăn bằng cách chuyển chúng vào các ống nghiệm chứa thức ăn tươi 30 ngày. Một phòng thí nghiệm điển hình duy trì khoảng 20.000 ống nghiệm và các nhà nghiên cứu dành khoảng 20% thời gian làm việc để "lật ruồi" bằng cách đặt một ống nghiệm chứa ruồi lên trên một ống nghiệm có thức ăn tươi và gõ nhẹ để thả ruồi. Tất cả các nỗ lực tự động hóa của quá trình này cho đến nay đều liên quan đến việc ở ngoài ống nghiệm trong quá trình chuyển, do đó cần phải gây mê.

Đột phá tự động hóa thúc đẩy nghiên cứu về thần kinh học

Các kỹ sư của ABB Robotics đã hợp tác với các nhà nghiên cứu tại Duncan NRI để thiết kế và chế tạo một trạm làm việc chuyển giao ruồi, bao gồm cánh tay robot YuMi, một bàn xếp chồng các ống nghiệm để chuyển, một đơn vị mã vạch và dán nhãn, và một phễu đổ rác.

"Giải pháp sáng tạo này để thúc đẩy nghiên cứu y học là kết quả của sự hợp tác chặt chẽ hơn hai năm với ABB Robotics," Tiến sĩ Juan Botas, giáo sư trong Khoa Di truyền học Phân tử và Con người và Khoa Sinh học Tế bào và Phân tử tại Đại học Y Baylor và là nhà nghiên cứu chính tại Duncan NRI cho biết. "Sự kết hợp giữa sinh học ruồi giấm và chuyên môn về quy trình cao của các nhà nghiên cứu tại DNRI do tôi và Tiến sĩ Ismael-Al Ramahi, trợ lý giáo sư tại Đại học Y Baylor và cũng là nhà nghiên cứu tại Duncan NRI, lãnh đạo, cùng với chuyên môn về tự động hóa của các kỹ sư ABB, đã cho phép chúng tôi thiết kế một giải pháp dựa trên robot hợp tác, giúp giảm thời gian, loại bỏ việc mất sức do căng thẳng, và cho phép thực hiện nhiều thí nghiệm cùng lúc hơn."

YuMi xử lý toàn bộ quá trình lật ruồi, bao gồm thực hiện 10 bước lập trình sẵn một cách nhanh chóng. Cũng giống như con người, YuMi cầm một ống nghiệm chứa ruồi sống, mở nắp bảo vệ bằng cellulose acetate, đặt ống nghiệm lên một ống khác chứa thức ăn tươi, gõ nhẹ các ống nghiệm để chuyển ruồi, đóng nắp, dán nhãn, quét mã vạch và cuối cùng xếp ống nghiệm vào các giá bằng bìa cứng. Robot sau đó vứt bỏ các ống nghiệm chứa thức ăn cũ để tránh nhiễm chéo.

Một tính năng kỹ thuật quan trọng được tích hợp vào giải pháp là khả năng đọc mã vạch và in nhãn, những nhãn này được dán lên các ống nghiệm với thông tin về dòng và kiểu gen trong quá trình chuyển giao. Tính năng này đảm bảo theo dõi và quản lý chính xác các dòng Drosophila. Công nghệ cảm biến tiên tiến của robot cho phép đặt chính xác các ống nghiệm vào trong các giá đựng tiêu chuẩn bằng bìa cứng, cho phép các nhà nghiên cứu tiếp tục sử dụng các giá đựng ống nghiệm hiện có, giảm chi phí vận hành.

Quan trọng hơn, robot này được thiết kế để hợp tác và an toàn cho sự tương tác với con người. Các cánh tay của robot được trang bị cảm biến chuyển động để phát hiện con người hoặc vật thể gần đó, dừng chuyển động ngay lập tức để tránh tai nạn, do đó cho phép tạo ra một không gian làm việc hợp tác an toàn.

*ABB Robotics & Discrete Automation là một đơn vị tiên phong trong lĩnh vực robot, tự động hóa máy móc và dịch vụ kỹ thuật số, cung cấp các giải pháp sáng tạo cho nhiều ngành công nghiệp đa dạng, từ ô tô đến điện tử và logistics.

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Trường THCS Thanh Xuân:  Ngọn hải đăng giáo dục giữa lòng Thủ đô

Trường THCS Thanh Xuân: Ngọn hải đăng giáo dục giữa lòng Thủ đô

Trong bức tranh giáo dục đầy màu sắc của Thủ đô Hà Nội, Trường THCS Thanh Xuân nổi lên như một điểm sáng rực rỡ, nơi hội tụ những giá trị nhân văn, tri thức và khát vọng vươn xa. Được thành lập theo Quyết định số 2689/QĐ-UBND ngày 22/7/2016 của UBND quận Thanh Xuân, ngôi trường tọa lạc tại 203 Nguyễn Huy Tưởng, phường Thanh Xuân Trung, không chỉ là một cơ sở giáo dục chất lượng cao mà còn là biểu tượng của sự nỗ lực, tận tâm và sáng tạo trong hành trình đào tạo thế hệ trẻ.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 10/3/2025: Tuổi Thân chú ý sức khỏe, tuổi Sửu thu nhập đảm bảo

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 10/3/2025: Tuổi Thân chú ý sức khỏe, tuổi Sửu thu nhập đảm bảo

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 10/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Hai nhà khoa học nữ của ĐH Bách khoa Hà Nội, ĐH Quốc gia TP.HCM được trao giải thưởng Kovalevskaia 2024

Hai nhà khoa học nữ của ĐH Bách khoa Hà Nội, ĐH Quốc gia TP.HCM được trao giải thưởng Kovalevskaia 2024

PGS.TS Nguyễn Minh Tân và PGS.TS Đặng Thị Mỹ Dung được trao giải thưởng Kovalevskaia năm 2024 vì có thành tích xuất sắc trong nghiên cứu khoa học và ứng dụng vào thực tiễn.
Chuyển đổi xanh để đón đầu trong ngành hàng hải

Chuyển đổi xanh để đón đầu trong ngành hàng hải

Với lợi thế về địa lý, ngành công nghiệp tàu thủy Việt Nam đang và sẽ đón nhận nhiều cơ hội từ môi trường vĩ mô và xu hướng phát triển của thị trường nhất là trong ngành công nghiệp đóng tàu.
Thống đốc NHNN: Cân đối giữa cho vay và nguồn vốn huy động làm nhà ở xã hội tránh rủi ro

Thống đốc NHNN: Cân đối giữa cho vay và nguồn vốn huy động làm nhà ở xã hội tránh rủi ro

Theo Thống đốc NHNN Nguyễn Thị Hồng, ngân hàng huy động vốn của nguời dân là huy động ngắn hạn, còn cho vay làm dự án là cho vay dài hạn do đó việc cân đối giữa cho vay và nguồn vốn huy động rất quan trọng để tránh việc khi người dân cần rút tiền mà tổ chức tín dụng chưa thu hồi được từ người vay, gây rủi ro cho ngân hàng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 9/3/2025: Tuổi Sửu gặp nhiều may mắn, tuổi Tỵ cần phải cẩn trọng

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 9/3/2025: Tuổi Sửu gặp nhiều may mắn, tuổi Tỵ cần phải cẩn trọng

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 9/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Bí thư Hà Nội Bùi Thị Minh Hoài: Quyết tâm nhanh chóng đưa Nghị quyết số 57 vào đời sống Thủ đô

Bí thư Hà Nội Bùi Thị Minh Hoài: Quyết tâm nhanh chóng đưa Nghị quyết số 57 vào đời sống Thủ đô

Bà Bùi Thị Minh Hoài nêu rõ, ngay sau khi Bộ Chính trị ban hành Nghị quyết số 57-NQ/TƯ, Thường trực, Ban Thường vụ Thành ủy đã họp bàn xác định rõ đây là nhiệm vụ chính trị quan trọng, quyết tâm đi đầu, triển khai nhanh chóng đưa Nghị quyết vào đời sống Thủ đô bảo đảm không có độ trễ.
Robot ‘biến hình’ lấy cảm hứng từ Origami

Robot ‘biến hình’ lấy cảm hứng từ Origami

Một cấu trúc nhựa dạng khối lập phương có thể biến đổi thành hơn 1.000 hình dạng khác nhau.
Những thiết bị công nghệ thú vị góp mặt tại MWC 2025

Những thiết bị công nghệ thú vị góp mặt tại MWC 2025

Hội nghị Triển lãm di động thế giới (MWC) 2025 diễn ra từ 3-6/3 tại Barcelona (Tây Ban Nha) đã có những trình diễn thú vị mang tính xu hướng sắp diễn ra trên thị trường di động trong thời gian tới.
Thị trường chứng khoán ngày 7/3: Cổ phiếu VIC tăng trần, VN Index giữ vững đà tăng

Thị trường chứng khoán ngày 7/3: Cổ phiếu VIC tăng trần, VN Index giữ vững đà tăng

Thị trường tiếp tục thể hiện tâm lý lạc quan của nhà đầu tư khi VN Index đóng cửa ở mức 1.326,05 điểm, tăng 7,83 điểm. Trong đó, cổ phiếu VIC tăng trần, trở thành tâm điểm của thị trường khi thu hút dòng tiền mạnh mẽ. Thanh khoản thị trường duy trì ở mức cao, cho thấy dòng tiền lớn vẫn hoạt động sôi động trên các nhóm ngành chủ chốt.
Quảng cáo
qc-may-tinh