Drosophila melanogaster, daha çok meyve sineği olarak bilinir, sıradan bir zararlı gibi görünebilir. Ancak bu böcekler, Texas Çocuk Hastanesi'nde çeşitli nörolojik hastalıklar üzerine devam eden araştırmalar için kritik öneme sahiptir.
Meyve sinekleri bu araştırma için çok önemlidir çünkü UC Davis'e göre insanlarda hastalıklara neden olan genlerin %75'ini paylaşırlar, hızlı ürerler ve bilim insanları DNA kodlarını kolayca değiştirebilirler. Ancak bu meyve sineklerini laboratuvarda ele almak zorlu bir çaba olabilir.
ABB Robotics ve Texas Çocuk Hastanesi'ndeki Jan ve Dan Duncan Nörolojik Araştırma Enstitüsü (Duncan NRI), otomatik bir meyve sineği transfer iş istasyonu yarattı. Sistem, Alzheimer, Huntington ve Parkinson gibi hastalıkların incelenmesine yardımcı olmak için ABB'nin çift kollu YuMi işbirlikçi robotunu içeriyor.
Şirket, bunun sineklerin transferden önce karbondioksit gibi anesteziklerle hareketsiz hale getirilmesini gerektirmeyen ilk otomatik sistem olduğunu söyledi. Anestezi aşaması, önceki sistemlerde sıkıcı bir adımdır ve sineklerin davranışlarına ve çalışma sonuçlarının doğruluğuna zarar verebilir.
ABB Servis Robotik Ürün Hattı yöneticisi Jose-Manuel Collados, "Yıllar içinde laboratuvar otomasyonunda önemli ilerlemeler gördük, ancak bazı kritik görevler hala manuel olarak gerçekleştiriliyor ve bu da sonuçları etkileyebilir," dedi. "YuMi cobot'umuzun kolları bağımsız ancak koordineli bir şekilde çalışarak canlı sinekleri şişeler arasında aktarma gibi karmaşık bir görevi otomatikleştirmeyi mümkün kılıyor."
Meyve sineklerini şişeler arasında aktarmak zorlu bir iştir
Rutin bakımın bir parçası olarak, Texas Çocuk Hastanesi araştırmacıları meyve sineklerini her 30 günde bir yiyecek içeren şişelere aktararak beslerler. Tipik bir laboratuvar yaklaşık 20,000 şişeyi muhafaza eder, bu da araştırmacıların bir iş gününün %20'sini sinek stoğu içeren bir şişeyi taze yiyecek içeren bir şişenin üzerine koyarak ve sonra sinekleri düşürmek için şişeye vurarak "sinekleri çevirmekle" geçirdikleri anlamına gelir.
ABB, bugüne kadar süreci otomatikleştirmeye yönelik tüm önceki girişimlerin transfer sırasında sinekleri şişelerin dışına çıkarmayı içerdiğini ve bu nedenle sedasyon gerektirdiğini söyledi. ABB Robotics, yeni sistemin ayrıca sonuçların doğruluğunu artırabileceğini ve transfer sürecini hızlandırabileceğini belirtti.
ABB mühendisleri, Duncan NRI'daki araştırmacılarla iş birliği yaparak, YuMi kobotunu, transfer için şişelerin istiflendiği bir masayı, bir barkod ve etiketleme ünitesini ve bir çöp şutunu içeren bir sinek transfer iş istasyonu tasarlayıp üretti.
ABB'nin YuMi cobot'u, sinekleri şişeler arasında taşımak ve aktarmak için insan araştırmacılarla aynı hareketleri gerçekleştirir. Bu, bilim insanlarının yeni yollar keşfetmek ve nörolojik bozuklukları tedavi etmede yeni ilaçların etkinliğini test etmek gibi görev açısından kritik görevlere odaklanmalarını sağlar.
YuMi, Texas Çocuk Hastanesi'nde titiz takibi mümkün kılıyor
YuMi, meyve sineklerini çevirme işleminin tamamını üstlenir ve bu, 10 önceden programlanmış adımı hızlı bir şekilde gerçekleştirmeyi içerir. Tıpkı insanlar gibi, robot canlı sinekler içeren bir şişeyi alır, koruyucu selüloz asetat tıpasını açar, şişeyi taze yiyecek olanın üzerine yerleştirir ve sinekleri aktarmak için şişeye vurur.
Daha sonra şişeyi kapatır, etiketler ve tarar ve son olarak karton raflara istifler. Robot daha sonra çapraz kontaminasyonu önlemek için eski yiyeceklerin bulunduğu şişeleri atar.
ABB'ye göre sistemin öne çıkan özelliklerinden biri barkodları okuyabilme ve etiket basabilme yeteneğidir. Araştırmacılar bu etiketleri transfer sırasında suş ve genotip bilgilerini tanımlamak için kullanırlar. Bu özellik Drosophila suşlarının titizlikle izlenmesini ve yönetilmesini sağlar.
Robotun gelişmiş algılama teknolojileri, flakonların standart karton raflara hassas bir şekilde yerleştirilmesini sağlayarak araştırmacılara mevcut flakon raflarını kullanmaya devam etme seçeneği sunuyor ve bu da Texas Çocuk Hastanesi'nin operasyonel maliyetlerini düşürüyor.
ABB, bu sistemi insan etkileşimi için işbirlikçi ve güvenli olacak şekilde tasarladığını söyledi. Hareket algılayan kolları, kazaları önlemek için hareketi anında durdurarak yakındaki insanları veya nesneleri algılamak üzere donatılmıştır ve böylece güvenli bir işbirlikçi çalışma alanı sağlar.