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
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/7/2025: Tuổi Sửu tinh thần hăng hái, tuổi Mùi bị kẻ xấu hãm hại

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/7/2025: Tuổi Sửu tinh thần hăng hái, tuổi Mùi bị kẻ xấu hãm hại

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 7/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
6 tháng đầu năm: Ngành chế biến chế tạo tăng 11,1%

6 tháng đầu năm: Ngành chế biến chế tạo tăng 11,1%

Sản xuất công nghiệp trong quý II/2025 tiếp tục tăng trưởng tích cực, chỉ số sản xuất công nghiệp ước tăng 10,3% so với cùng kỳ năm trước, trong đó công nghiệp chế biến, chế tạo tăng 12,3%.
Cổng IoT thông minh: Giải pháp kết nối dữ liệu mạnh mẽ cho tự động hóa hiện đại

Cổng IoT thông minh: Giải pháp kết nối dữ liệu mạnh mẽ cho tự động hóa hiện đại

Trong thời đại mà dữ liệu là yếu tố then chốt thúc đẩy hiệu quả vận hành và ra quyết định, các thiết bị trung gian như cổng IoT đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối hệ thống vật lý với nền tảng số. Một trong những giải pháp nổi bật hiện nay là MSA FieldServer, dòng cổng IoT thông minh giúp cầu nối hiệu quả giữa các hệ thống tự động hóa tòa nhà, công nghiệp và nền tảng đám mây.
Đẩy mạnh phòng, chống bạo lực gia đình bằng truyền thông số

Đẩy mạnh phòng, chống bạo lực gia đình bằng truyền thông số

Với những bước tiến quan trọng trong xây dựng pháp luật, đẩy mạnh tuyên truyền và hỗ trợ nạn nhân, công tác phòng, chống bạo lực gia đình ở Việt Nam đang ngày càng đạt được hiệu quả rõ rệt. Tuy nhiên, tình hình bạo lực vẫn còn diễn biến phức tạp, đòi hỏi truyền thông phải tiếp tục phát huy vai trò là “chìa khóa” thay đổi nhận thức và thúc đẩy hành động trong cộng đồng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 6/7/2025: Tuổi Mão phát huy tài năng, tuổi Ngọ dễ bị lừa gạt

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 6/7/2025: Tuổi Mão phát huy tài năng, tuổi Ngọ dễ bị lừa gạt

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 6/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Camera AI xử lý thị giác thời gian thực ngay trên thiết bị

Camera AI xử lý thị giác thời gian thực ngay trên thiết bị

B&R Industrial Automation - một bộ phận tự động hóa máy móc của tập đoàn ABB - vừa ra mắt thế hệ camera thông minh mới tích hợp AI tiên tiến, đánh dấu bước tiến lớn trong việc đưa công nghệ thị giác máy vào vòng điều khiển thời gian thực. Camera này không chỉ quan sát mà còn có khả năng phản ứng tức thì với các tình huống phát sinh trên dây chuyền sản xuất, một tính năng mang tính cách mạng trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp.
Đại học Bách khoa Hà Nội là nòng cốt trong hệ sinh thái KHCN và đổi mới sáng tạo Việt Nam

Đại học Bách khoa Hà Nội là nòng cốt trong hệ sinh thái KHCN và đổi mới sáng tạo Việt Nam

Chiều 4/7, Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) và Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) đã đồng chủ trì chương trình làm việc tại Đại học Bách khoa Hà Nội, tập trung vào các nội dung về khoa học - công nghệ, đổi mới sáng tạo (ĐMST) và chuyển đổi số (CĐS).
Phó Thủ tướng ký quyết định đổi tên hai trường đại học ở Hà Nội

Phó Thủ tướng ký quyết định đổi tên hai trường đại học ở Hà Nội

Phó Thủ tướng Lê Thành Long vừa ký quyết định đổi tên 2 trường đại học trên địa bàn Hà Nội là Trường Đại học Kiểm sát Hà Nội và Trường Đại học Công nghiệp Dệt may Hà Nội. Quyết định có hiệu lực từ 4/7.
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Agribank giữ vững mặt bằng lãi suất huy động

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Agribank giữ vững mặt bằng lãi suất huy động

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng với hàng loạt diễn biến đáng chú ý liên quan đến hoạt động kinh doanh, chiến lược nhân sự như: Vietcombank ghi nhận kết quả kinh doanh tích cực; MB thông báo thành lập Chi nhánh Cẩm Phả; Agribank giữ mặt bằng lãi suất huy động...
Tự động hóa cho quy trình mở: Tiêu chuẩn mới cho hệ sinh thái linh hoạt

Tự động hóa cho quy trình mở: Tiêu chuẩn mới cho hệ sinh thái linh hoạt

Kể từ lần đầu tiên được công bố bởi ExxonMobil tại Diễn đàn ARC năm 2016, sáng kiến Tự động hóa Quy trình mở (Open Process Autumation - OPA) đã không ngừng thu hút sự chú ý của cộng đồng công nghiệp toàn cầu. Giờ đây, sau nhiều năm phát triển, OPA đã đạt được một bước ngoặt mang tính chứng minh khi dự án "Ngọn hải đăng" của ExxonMobil chính thức đi vào vận hành, mở ra một tương lai mới cho các hệ thống điều khiển mở trong ngành sản xuất.
Quảng cáo
moxa