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...
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.

Tin bài khác
Logistics xanh và sự phát triển bền vững của thương mại điện tử - góc nhìn từ doanh nghiệp

Logistics xanh và sự phát triển bền vững của thương mại điện tử - góc nhìn từ doanh nghiệp

Logistics xanh xuất hiện như một giải pháp tất yếu, giúp doanh nghiệp TMĐT không chỉ phát triển bền vững mà còn xây dựng thương hiệu thân thiện với môi trường.
Nhận định phiên giao dịch ngày 4/2: Thị trường phân hóa trong biên 1.250 - 1.260 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 4/2: Thị trường phân hóa trong biên 1.250 - 1.260 điểm

Thị trường vừa trải qua phiên giao dịch đầu tiên sau kỳ nghỉ Tết với áp lực điều chỉnh do ảnh hưởng tiêu cực từ thông tin trước đó. Dù vậy, lực bán không quá mạnh và xu hướng phân hóa giữa các nhóm cổ phiếu tiếp tục diễn ra. Trong phiên ngày 4/2, khả năng VN Index sẽ kiểm định lại vùng hỗ trợ 1.250 điểm để tìm điểm cân bằng.
Quê hương là chùm khế ngọt

Quê hương là chùm khế ngọt

Văn hóa giải trí là “món ăn” tinh thần không thể thiếu, mang đến sự thư giãn và cảm hứng cho mọi người. Đặc biệt, trong lĩnh vực khoa học, công nghệ - Nơi thường gắn với sự khô khan của máy móc và thiết bị.
Thị trường chứng khoán ngày 3/2: Nhóm cổ phiếu vừa và nhỏ ngược dòng

Thị trường chứng khoán ngày 3/2: Nhóm cổ phiếu vừa và nhỏ ngược dòng

Kỳ vọng về một phiên khai Xuân Ất Tỵ thuận lợi đã không thành hiện thực khi áp lực bán mạnh ngay từ đầu phiên, đặc biệt ở nhóm cổ phiếu công nghệ, khiến VN Index lao dốc. Tuy nhiên, mốc 1.250 điểm đóng vai trò hỗ trợ quan trọng, giúp thị trường tránh được đà giảm sâu hơn. Bên cạnh đó, dòng tiền đổ vào nhóm cổ phiếu vừa và nhỏ đã tạo điểm sáng, giúp một số mã tăng mạnh.
Hướng đi an toàn hơn cho xe tự hành

Hướng đi an toàn hơn cho xe tự hành

Đại học Texas A&M đang phát triển công nghệ bản đồ tiên tiến nhằm thúc đẩy sự phát triển của xe tự hành.
Thủ tướng: Ngành ngân hàng phải vượt qua giới hạn của chính mình để tạo ra đột phá

Thủ tướng: Ngành ngân hàng phải vượt qua giới hạn của chính mình để tạo ra đột phá

Thủ tướng Phạm Minh Chính đề nghị NHNN quán triệt tinh thần phải "biến không thành có, biến khó thành dễ, biến cái không thể thành cái có thể", "coi trọng thời gian, đề cao trí tuệ và sự quyết đoán", vượt qua giới hạn của chính mình để tạo ra đột phá.
Rạng rỡ Việt Nam

Rạng rỡ Việt Nam

Nhân kỷ niệm 95 năm Ngày thành lập Đảng Cộng sản Việt Nam (03/02/1930 - 03/02/2025), Tổng Bí thư Tô Lâm đã có bài viết với tiêu đề "RẠNG RỠ VIỆT NAM". Tạp chí Tự động hoá Ngày nay trân trọng giới thiệu toàn văn bài viết.
Top 10 công ty dẫn đầu cuộc đua thương mại hóa không gian

Top 10 công ty dẫn đầu cuộc đua thương mại hóa không gian

Trong thập kỷ qua, không gian đã chuyển từ một lĩnh vực do chính phủ dẫn dắt sang một thị trường sôi động với sự tham gia của các công ty tư nhân. Công nghệ robot không gian đang đóng vai trò then chốt trong việc thám hiểm, khai thác và mở rộng hoạt động thương mại ngoài Trái Đất, từ Mặt Trăng đến sao Hỏa và xa hơn nữa.
Nhận định phiên giao dịch ngày 3/2: Đà tăng sẽ tiếp diễn trong phiên đầu năm Ất Tỵ

Nhận định phiên giao dịch ngày 3/2: Đà tăng sẽ tiếp diễn trong phiên đầu năm Ất Tỵ

Sau chuỗi ngày nghỉ Tết dài, thị trường chứng khoán Việt Nam dự kiến bước vào phiên giao dịch đầu tiên của năm Ất Tỵ với nhiều kỳ vọng tích cực. VN Index đang trên đà phục hồi nhờ cải thiện yếu tố vĩ mô, dòng tiền sau Tết và sự quay trở lại của nhà đầu tư nước ngoài. Tuy nhiên, áp lực từ thị trường quốc tế, đặc biệt là đợt giảm mạnh của các cổ phiếu công nghệ AI tại Mỹ, có thể tạo ra những thận trọng cho nhà đầu tư.
Gắp bỏ cho người

Gắp bỏ cho người

Văn hóa giải trí là “món ăn” tinh thần không thể thiếu, mang đến sự thư giãn và cảm hứng cho mọi người. Đặc biệt, trong lĩnh vực khoa học, công nghệ - Nơi thường gắn với sự khô khan của máy móc và thiết bị.
hoi-thao-khoa-hoc-phat-trien-giao-thong-xanh
Quảng cáo
qc-may-tinh