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.

hoi-cho-duoc-lieu
Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 25/11/2024: Tuổi Thân tin vui tài lộc, tuổi Ngọ dễ nảy sinh mẫu thuẫn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 25/11/2024: Tuổi Thân tin vui tài lộc, tuổi Ngọ dễ nảy sinh mẫu thuẫn

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 25/11/2024 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Nên giao Hội, Hiệp hội được trực tiếp xây dựng, ban hành một số tiêu chuẩn

Nên giao Hội, Hiệp hội được trực tiếp xây dựng, ban hành một số tiêu chuẩn

Sau khi nghe Bộ trưởng KH&CN Huỳnh Thành Đạt trình bày Tờ trình về dự án Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật, các đại biểu đã có nhiều ý kiến đóng góp cho dự án luật này.
GEIMS Việt Nam 2024: Hội tụ các giải pháp toàn diện cho ngành linh kiện điện tử & sản xuất thông minh

GEIMS Việt Nam 2024: Hội tụ các giải pháp toàn diện cho ngành linh kiện điện tử & sản xuất thông minh

Triển lãm Quốc tế Linh kiện Điện tử và Sản xuất Thông minh tại Việt Nam 2024 (GEIMS Việt Nam 2024) do Global Sources tổ chức, sẽ diễn ra từ ngày 28 đến 30 tháng 11 năm 2024, tại Trung tâm Triển lãm Quốc tế Hà Nội (ICE Hà Nội), 91 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội. Sự kiện này hứa hẹn là “lời giải” cho bài toán về nguồn cung ứng linh kiện điện tử và sản xuất thông minh của doanh nghiệp sản xuất điện tử Việt Nam.
Đổi mới tư duy, phương thức lập pháp, xoá bỏ điểm nghẽn thể chế kinh tế, tạo động lực phát triển trong kỷ nguyên vươn mình của dân tộc

Đổi mới tư duy, phương thức lập pháp, xoá bỏ điểm nghẽn thể chế kinh tế, tạo động lực phát triển trong kỷ nguyên vươn mình của dân tộc

Với tinh thần chủ động, sáng tạo, linh hoạt, với tư duy mới, tầm nhìn mới, chúng ta tin tưởng Đảng và Nhà nước sớm tạo dựng nền thể chế bao trùm, xóa bỏ điểm nghẽn của điểm nghẽn về thể chế cho phát triển, thực hiện khát vọng một Việt Nam hùng cường, thịnh vượng trong kỷ nguyên vươn mình của dân tộc.
VINACHEM EXPO 2024 sẽ thu hút hơn 500 doanh nghiệp trong nước và quốc tế tham gia

VINACHEM EXPO 2024 sẽ thu hút hơn 500 doanh nghiệp trong nước và quốc tế tham gia

Từ ngày 27 - 29/11/2024 tại Trung tâm Hội chợ & Triển lãm Sài Gòn (SECC) – Số 799 Nguyễn Văn Linh, Quận 7, TP. Hồ Chí Minh sẽ diễn ra Triển lãm Công nghiệp hóa chất Việt Nam lần thứ 20 (VINACHEM EXPO 2024).
Trường CĐ Công thương Việt Nam: Địa chỉ tin cậy trong lĩnh vực đào tạo chất lượng cao

Trường CĐ Công thương Việt Nam: Địa chỉ tin cậy trong lĩnh vực đào tạo chất lượng cao

Đó là khẳng định của VS, GSDD, TS Lê Đại Hùng – Chủ tịch HĐ QT Trường CĐ Công thương Việt Nam tại lễ khai giảng năm học 2024-2025 tại cơ sở đào tạo Hà Nội ngày 20/11/2024.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 24/11/2024: Tuổi Tỵ tiền bạc dư dả, tuổi Tuất khó hoàn thành những mục tiêu

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 24/11/2024: Tuổi Tỵ tiền bạc dư dả, tuổi Tuất khó hoàn thành những mục tiêu

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 24/11/2024 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Chuyển đổi số và phát triển bền vững: Vai trò, hiệu quả đối với doanh nghiệp Việt Nam

Chuyển đổi số và phát triển bền vững: Vai trò, hiệu quả đối với doanh nghiệp Việt Nam

Chuyển đổi số là một quá trình lâu dài và là một xu thế, đóng vai trò quan trọng trong phát triển bền vững, đồng thời giúp cải thiện năng suất lao động, cũng như tăng cường khả năng kết nối. Do đó, chuyển đổi số đối với các doanh nghiệp Việt Nam là tất yếu, trong đó phải tự tạo ra sức bật phát triển, với cốt lõi là việc số hóa.
ĐBQH: Văn hóa và báo chí là những lĩnh vực rất quan trọng, cần có ưu đãi thuế nhiều hơn

ĐBQH: Văn hóa và báo chí là những lĩnh vực rất quan trọng, cần có ưu đãi thuế nhiều hơn

Phát biểu ý kiến tại phiên thảo luận tổ, Đại biểu Trần Hoàng Ngân đề nghị có thêm những chính sách ưu đãi về thuế nhiều hơn đối với lĩnh vực văn hóa và báo chí, bởi đây là những lĩnh vực rất quan trọng.
Waymo mở dịch vụ Robotaxi công cộng tại Los Angeles

Waymo mở dịch vụ Robotaxi công cộng tại Los Angeles

Waymo chính thức mở cửa dịch vụ robotaxi công cộng tại Los Angeles, mang đến trải nghiệm di chuyển hoàn toàn tự động cho người dân. Với phạm vi hoạt động bao phủ gần 80 dặm vuông, dịch vụ này hoạt động 24/7 và đã nhận được phản hồi tích cực từ người dùng với đánh giá trung bình 4.7/5 sao. Đây là bước tiến mới của Waymo trong việc thúc đẩy công nghệ xe tự lái, mang lại sự an toàn và tiện lợi cho hàng ngàn hành khách, đồng thời góp phần định hình tương lai giao thông thông minh.