acecook

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.

mca
Tin bài khác
Giải pháp công nghệ cho dân cư, doanh nghiệp trên nền định danh số

Giải pháp công nghệ cho dân cư, doanh nghiệp trên nền định danh số

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính vừa ký Chỉ thị số 24/CT-TTg ngày 13/9/2025 về việc thúc đẩy triển khai các giải pháp công nghệ phục vụ người dân và doanh nghiệp gắn với dữ liệu dân cư, định danh và xác thực điện tử.
JBL ra mắt tai nghe mở JBL Sense Lite - nhỏ gọn, an toàn, giàu bass

JBL ra mắt tai nghe mở JBL Sense Lite - nhỏ gọn, an toàn, giàu bass

Nhỏ gọn, thoáng tai nhưng vẫn tràn đầy năng lượng - JBL Sense Lite mở ra trải nghiệm âm nhạc mới với chất âm sống động, pin bền bỉ và nhiều tính năng thông minh.
Herbalife Việt Nam cổ vũ tinh thần sống khỏe tại giải chạy cùng VnExpress Marathon Cần Thơ

Herbalife Việt Nam cổ vũ tinh thần sống khỏe tại giải chạy cùng VnExpress Marathon Cần Thơ

Herbalife Việt Nam, một trong những công ty hàng đầu về sức khỏe và thể chất, là Nhà Tài Trợ chính thức của giải chạy VnExpress Marathon Cần Thơ 2025 được tổ chức từ ngày 12 đến 14 tháng 09 năm 2025 tại thành phố Cần Thơ. Đây là giải chạy đầu tiên thuộc hệ thống VnExpress Marathon được tổ chức tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Giải chạy thu hút sự tham gia của hơn 9.000 vận động viên trong nước và quốc tế cùng bạn bè và người thân.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/9/2025: Tuổi Tý diễn ra thuận lợi, tuổi Tuất dễ gặp bất lợi

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/9/2025: Tuổi Tý diễn ra thuận lợi, tuổi Tuất dễ gặp bất lợi

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 15/9/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 15/9: Ngân hàng, chứng khoán, thép dẫn dắt đà tăng, VNIndex vượt mốc 1.680 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 15/9: Ngân hàng, chứng khoán, thép dẫn dắt đà tăng, VNIndex vượt mốc 1.680 điểm

Thị trường ghi nhận sự khởi sắc ở nhóm trụ cột ngân hàng, chứng khoán và thép, giúp VN Index tăng hơn 17 điểm và đóng cửa tại 1.684,9 điểm. Tuy nhiên, khối ngoại tiếp tục bán ròng mạnh, tạo ra những lo ngại nhất định cho nhà đầu tư.
Ngân hàng VPBank sẵn sàng vào cuộc hỗ trợ tháo gỡ băn khoăn cho hộ kinh doanh khi bỏ thuế khoán

Ngân hàng VPBank sẵn sàng vào cuộc hỗ trợ tháo gỡ băn khoăn cho hộ kinh doanh khi bỏ thuế khoán

Hội thảo “Tháo gỡ băn khoăn cho hộ kinh doanh bỏ thuế khoán” do VPBank phối hợp cùng Công ty Cổ phần MISA tổ chức sáng 12/9 khẳng định tính cấp thiết của việc chuyển đổi từ thuế khoán sang kê khai, giải đáp kịp thời đến cộng đồng hộ kinh doanh.
Kính năng lượng mặt trời tự phục hồi đạt hiệu suất cao kỷ lục

Kính năng lượng mặt trời tự phục hồi đạt hiệu suất cao kỷ lục

Giữa làn sóng kiến trúc xanh và đô thị thông minh lan tỏa toàn cầu, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một loại kính năng lượng mặt trời có khả năng tự “chữa lành”. Đó là kính phát sáng mặt trời (luminescent solar concentrators - LSCs). Loại vật liệu mới có thể tái chế và duy trì tới 95% hiệu suất sau nhiều chu trình sử dụng, hứa hẹn mở ra hướng đi mới cho ngành xây dựng và năng lượng xanh.
Thông tấn xã Việt Nam đón nhận Huân chương Hồ Chí Minh lần thứ 3 và kỷ niệm 80 năm ngày truyền thống

Thông tấn xã Việt Nam đón nhận Huân chương Hồ Chí Minh lần thứ 3 và kỷ niệm 80 năm ngày truyền thống

Thông tấn xã Việt Nam (TTXVN) vừa tổ chức trọng thể Lễ đón nhận Huân chương Hồ Chí Minh lần thứ 3 và Kỷ niệm 80 năm Ngày truyền thống Thông tấn xã Việt Nam (15/9/1945-15/9/2025).
Vinamilk: Khi cắt giảm phát thải trở thành thế mạnh xuất khẩu

Vinamilk: Khi cắt giảm phát thải trở thành thế mạnh xuất khẩu

Một cải tiến về nắp chai đã giúp Vinamilk loại bỏ hơn 5 triệu ống hút nhựa và góp phần mang về mức tăng trưởng gần 80% tại thị trường New Zealand. Giải pháp nhỏ từ ông lớn ngành sữa cho thấy, cắt giảm phát thải không phải hoàn toàn là bài toán chi phí, mà có thể là tấm “thẻ ưu tiên” giúp sản phẩm mở rộng sự hiện diện tại các thị trường cao cấp và nâng tầm giá trị thương hiệu.
Triển lãm “80 năm hành trình Độc lập-Tự do-Hạnh phúc” kết thúc đón khách lúc 16 giờ ngày 15/9

Triển lãm “80 năm hành trình Độc lập-Tự do-Hạnh phúc” kết thúc đón khách lúc 16 giờ ngày 15/9

Theo thông tin từ Ban tổ chức, 16 giờ ngày 15/9, triển lãm thành tựu đất nước “80 năm hành trình Độc lập-Tự do-Hạnh phúc” tại Trung tâm Triển lãm Việt Nam (Đông Anh, Hà Nội) dừng mở cửa đón khách để chuẩn bị cho lễ bế mạc diễn ra lúc 20 giờ cùng ngày.
song-gia-tri