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
Nhận định phiên giao dịch ngày 16/10: Duy trì vị thế hiện tại

Nhận định phiên giao dịch ngày 16/10: Duy trì vị thế hiện tại

Thị trường chứng khoán đang bước vào giai đoạn điều chỉnh kỹ thuật sau nhịp tăng mạnh, với thanh khoản suy giảm và sự phân hóa rõ nét giữa các nhóm ngành. Giới phân tích cho rằng nhà đầu tư nên duy trì vị thế hiện tại, tập trung nắm giữ các cổ phiếu có nền tảng cơ bản tốt và kết quả kinh doanh quý III khả quan, đồng thời theo dõi tín hiệu xu hướng mới của VN-Index trong những phiên tới.
Khai thác dữ liệu: Trụ cột của quản lý dự án xây dựng thông minh

Khai thác dữ liệu: Trụ cột của quản lý dự án xây dựng thông minh

Các dự án xây dựng luôn đối mặt với rủi ro về ngân sách và tiến độ. Hệ thống thông tin quản lý rủi ro (Risk Management Information System - RMIS) dựa trên dữ liệu giúp nhà thầu dự đoán sớm vấn đề và duy trì dự án đúng hướng.
EVNHANOI bảo đảm an toàn điện phục vụ Đại hội đại biểu Đảng bộ TP Hà Nội lần thứ XVIII

EVNHANOI bảo đảm an toàn điện phục vụ Đại hội đại biểu Đảng bộ TP Hà Nội lần thứ XVIII

Với hơn 200 ca trực và tinh thần trách nhiệm cao nhất, lực lượng thợ điện Thủ đô đã hoàn tất mọi phương án vận hành, sẵn sàng bảo đảm dòng điện an toàn, ổn định phục vụ Đại hội đại biểu Đảng bộ TP. Hà Nội lần thứ XVIII, nhiệm kỳ 2025-2030.
VNPT và Qualcomm ra mắt Trung tâm Xuất sắc VQEC - bước ngoặt trong chiến lược làm chủ công nghệ lõi của Việt Nam

VNPT và Qualcomm ra mắt Trung tâm Xuất sắc VQEC - bước ngoặt trong chiến lược làm chủ công nghệ lõi của Việt Nam

Một cột mốc mới trong hành trình chuyển đổi số của Việt Nam vừa được xác lập khi VNPT và Qualcomm ra mắt Trung tâm Xuất sắc VNPT - Qualcomm (VQEC). Đây sẽ là nơi hội tụ trí tuệ Việt Nam và tri thức toàn cầu, thúc đẩy nghiên cứu, sáng tạo và thương mại hóa các sản phẩm công nghệ tiên tiến Make in Vietnam.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/10/2025: Tuổi Tý gặp mâu thuẫn nhỏ, Tuổi Dần làm ăn khấm khá

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 16/10/2025: Tuổi Tý gặp mâu thuẫn nhỏ, Tuổi Dần làm ăn khấm khá

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 16/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 15/10: VJC tiếp tục tăng trần, nhóm Vin hạ nhiệt

Thị trường chứng khoán ngày 15/10: VJC tiếp tục tăng trần, nhóm Vin hạ nhiệt

Dòng tiền luân phiên giữa ngân hàng và chứng khoán giúp mặt bằng giao dịch sôi động. Trong đó, VJC tím phiên thứ hai, TPB và SSI tăng tích cực. Ở chiều ngược lại, nhóm Vin đồng loạt điều chỉnh và cùng các trụ FPT, GAS, VCB, BID kéo chỉ số lùi nhẹ.
Đông đảo khán giả xếp hàng chờ xem Đêm nhạc hội Spotlight 2025

Đông đảo khán giả xếp hàng chờ xem Đêm nhạc hội Spotlight 2025

Chiều ngày 15/10, không khí chuẩn bị cho Đêm nhạc hội của sự kiện Spotlight 2025 - Adastra đang dần “nóng” lên từng phút, từng giây. Ngay từ sớm, các bạn sinh viên đã có mặt, chờ xếp hàng, háo hức chờ đón khoảnh khắc được “cháy” hết mình tại đêm nhạc.
Trí tuệ nhân tạo mở ra kỷ nguyên mới cho nghề kiểm toán

Trí tuệ nhân tạo mở ra kỷ nguyên mới cho nghề kiểm toán

Với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo, ngành kiểm toán đang bước vào giai đoạn mới - nơi công nghệ trở thành "trợ lý đắc lực", giúp phát hiện sai phạm sớm, giám sát toàn diện và tăng tính minh bạch trong quản lý tài chính công.
Sinh viên Cao đẳng Thương mại và Du lịch Hà Nội hào hứng với chương trình giáo dục sức khỏe sinh sản

Sinh viên Cao đẳng Thương mại và Du lịch Hà Nội hào hứng với chương trình giáo dục sức khỏe sinh sản

Không chỉ là buổi học về sức khỏe, chương trình “Tuyên truyền giáo dục về sức khỏe sinh sản và tình dục an toàn” diễn ra ngày 14/10 tại Trường Cao đẳng Thương mại và Du lịch Hà Nội còn mang đến cho sinh viên một không gian giao lưu sôi động, cởi mở để chia sẻ, học hỏi và nói thẳng - nói thật về những vấn đề nhạy cảm nhưng thiết thực với tuổi trẻ.
Lễ hội Văn hoá Thế giới: Khi ẩm thực trở thành ngôn ngữ của văn hóa

Lễ hội Văn hoá Thế giới: Khi ẩm thực trở thành ngôn ngữ của văn hóa

Từ ngày 10 - 12/10, tại Trung tâm Di sản Hoàng thành Thăng Long, Lễ hội Văn hoá Thế giới tại Hà Nội với 48 quốc gia và vùng lãnh thổ tham dự, 45 không gian văn hóa quốc gia, 34 gian hàng ẩm thực quốc tế và 23 đoàn nghệ thuật trong và ngoài nước đã mang đến một bức tranh đa sắc màu, nơi văn hóa - ẩm thực - nghệ thuật của các quốc gia cùng hội tụ, tạo nên một hành trình trải nghiệm đặc biệt cho người dân Thủ đô và du khách quốc tế.
song-gia-tri