मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक, लॅबोमॅटिका आणि पेर्लन टेक्नॉलॉजीज यांच्या सहकार्याने पोलिश ऍकॅडमी ऑफ सायन्सेसच्या बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री संस्थेत विकसित केलेली AGAMEDE रोबोटिक प्रणाली SARS-CoV-2 च्या निदानाला गती देते. कृत्रिम बुद्धिमत्तेसह सुसज्ज प्रगत ऑटोमेशन तंत्रज्ञानामुळे धन्यवाद, प्रणालीमध्ये दररोज 15 हजार नमुने तपासण्याची क्षमता आहे. तंत्रज्ञान; हे नवीन औषध संशोधन, वैयक्तिक कर्करोग उपचार आणि अगदी कॉस्मेटिक सूत्रांच्या विकासासारख्या इतर अनुप्रयोग क्षेत्रात देखील वापरले जाऊ शकते.
इतिहासातील पहिली महिला शास्त्रज्ञ मानली जाणारी, AGAMEDE ही पोलिश अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेसच्या इन्स्टिट्यूट ऑफ बायऑर्गेनिक केमिस्ट्री येथे विकसित केलेल्या प्रयोगशाळा ऑटोमेशन प्रणालीला दिलेल्या नावाची प्रेरणा होती. प्रयोगशाळेतील प्रक्रियांचे ऑटोमेशन हे सामान्य सराव असताना, AGAMEDE रोबोटिक सिस्टीमने ऑटोमेशन आणि कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) एकत्र करून एक अनोखे क्लोज-लूप प्रयोग वातावरण देण्यास सुरुवात केली आहे. प्रयोगांची तयारी करणारे यंत्रमानव लॅबोमॅटिका जीन गेमटीएम सॉफ्टवेअरसह ठराविक वेळी निकाल वाचतात, दुसरीकडे, डेटाचा अर्थ लावतात आणि स्वतंत्रपणे पुढील प्रयोग चक्र तयार करतात. अशाप्रकारे, संशोधकांकडे केवळ प्रश्नाची व्याख्या करणे, प्रायोगिक प्रणालीची रचना करणे आणि प्रणालीच्या सुरळीत कामकाजावर लक्ष ठेवणे एवढेच काम उरले आहे. दुसरीकडे, रोबोट AGAMEDE, प्रयोग आणि परिणामांचा अहवाल देण्यासाठी 24 तास काम करतो.
उच्च गतीने आउटपुट निर्माण करू शकणार्‍या प्रणालीमध्ये कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि ऑटोमेशनचे संयोजन एक यश आहे. बर्‍याच स्वयंचलित हाय-स्पीड आउटपुट सिस्टमला परिणाम वाचण्यासाठी ऑपरेटरची आवश्यकता असते आणि सायकल पूर्ण झाल्यानंतर पुढील प्रयोगांची योजना आखली जाते. दुसरीकडे, AGAMEDE हे मानवी हस्तक्षेपाशिवाय स्वतंत्रपणे करू शकते.
"कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉड्यूलबद्दल धन्यवाद, AGAMEDE केवळ गणितीय मॉडेल्सवर आधारित मानवी हस्तक्षेपाशिवाय प्रयोगांचा अर्थ लावते," असे प्रणालीचे शोधक आणि मुख्य अभियंता, प्रा. डॉ. रॅडोस्लाव पिलार्स्की यांनी त्यांचे शब्द पुढीलप्रमाणे पुढे चालू ठेवले: “व्यवस्था; हे केंद्रीय निदान प्रयोगशाळा, वैद्यकीय औषधे विकसित करणाऱ्या फार्मास्युटिकल कंपन्या आणि रुग्ण-विशिष्ट उपचारांवर संशोधन करणाऱ्या ऑन्कोलॉजी प्रयोगशाळांमध्ये तसेच जैव-प्रक्रियांच्या ऑप्टिमायझेशनसाठी रासायनिक आणि जैवतंत्रज्ञान कंपन्यांच्या R&D विभागांमध्ये वापरले जाऊ शकते.
EPICELL प्रकल्पासाठी विकसित केले
AGAMEDE कामे 2015 मध्ये IBCH PAS च्या अंतर्गत सुरू झाली. ही प्रणाली प्रामुख्याने नॅशनल रिसर्च अँड डेव्हलपमेंट सेंटरद्वारे अर्थसहाय्यित EPICELL प्रकल्पासाठी विकसित करण्यात आली होती, ज्यात STRATEGMED “आधुनिक वयातील रोगांचे प्रतिबंध आणि उपचार” कार्यक्रम अंतर्गत. कार्डिओमायोसाइट संस्कृतीसाठी अनुकूल माध्यम विकसित करणे हा प्रकल्पाचा उद्देश होता. या अभ्यासातील प्रमुख आव्हान म्हणजे लहान रेणू एपिजेनेटिक मॉड्युलेटर्सचे योग्य मिश्रण तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या प्रयोगांची संख्या. उदाहरणार्थ, दहा घटक आणि दहा भिन्न सांद्रता असलेल्या सूत्रासाठी 10 दशलक्ष प्रयोगांची आवश्यकता आहे. AGAMEDE चा वापर बहुआयामी सोल्यूशन सिस्टममधील घटकांचे योग्य संयोजन शोधण्यासाठी या टप्प्यावर केला गेला. यामुळे EPICELL One रीप्रोग्रामिंग माध्यमाची सामग्री सुधारली.
तो दिवसाला १५,००० चाचण्या करू शकतो.
IBCH PAS त्याच्या स्थापनेपासून RNA आणि DNA न्यूक्लिक अॅसिडवर काम करत आहे आणि त्यांच्याकडे SARS-CoV-2 निदान प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेली सर्व उपकरणे आणि सुविधा आहेत, असे सांगून, IBCH/PAS संचालक प्रा. मारेक फिगलेरोविझ; “आमची संस्था पोलंडमध्ये SARS-CoV-2 शोधण्यासाठी चाचणी विकसित करणारी पहिली संस्था होती. थोड्याच वेळात, आम्ही आमच्या चाचण्यांसह AGAMEDE ची ऑटोमेशन क्षमता एकत्र करण्याचा निर्णय घेतला आणि एक जलद निदान प्रोटोकॉल विकसित केला ज्यामुळे आम्हाला दिवसाला 15 नमुने तपासता आले. आमच्याकडे मान्यताप्राप्त निदान प्रयोगशाळा नसली तरी, आम्ही एक अविश्वसनीय परिणाम साधला आहे, कारण एक व्यक्ती एका दिवसात जास्तीत जास्त शंभर नमुन्यांचे विश्लेषण करू शकते. AGAMEDE सह, आम्ही 15 हजार चाचण्या करू शकलो," तो म्हणाला.
Mitsubishi Electric द्वारे प्रदान केलेले रोबोट, PLC आणि सॉफ्टवेअर
मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक, लॅबोमॅटिका आणि पेर्लन टेक्नॉलॉजीज तंत्रज्ञान भागीदारांच्या समर्थनासह अंमलात आणलेल्या AGAMEDE प्रकल्पामध्ये मित्सुबिशी इलेक्ट्रिकचा 6-अक्ष रोबोट, PLC कंट्रोलर्स आणि MELFA बेसिक सॉफ्टवेअरचा वापर केला गेला. लांब हाताचा औद्योगिक रोबोट हा या प्रणालीचा मुख्य घटक आहे. एकात्मिक रोबोटिक टूलच्या मदतीने, रोबोट 96- आणि 384-वेल मायक्रो-एसे प्लेट्सवर सूक्ष्म-प्रमाणात प्रयोग करू शकतो, जो सतत विश्लेषणात्मक उपकरणे वापरत असलेल्या प्रयोगशाळा तंत्रज्ञांच्या कार्याचे अनुकरण करतो. यासाठी, ऑपरेटरद्वारे नियंत्रण सॉफ्टवेअरमध्ये प्रवेश केलेले प्रायोगिक प्रोटोकॉल वापरले जातात.
इंडस्ट्रियल सेल कल्चर इनक्यूबेटर, प्लेट आणि टिप फीडर, पाइपिंग स्टेशन, लेबलर, बारकोड स्कॅनर, प्लेट सीलर्स, फ्लूरोसेन्स रीडर आणि स्पेक्ट्रोफोटोमीटर देखील अनुप्रयोगात वापरले गेले. हायलाइट उपकरण म्हणून चार फ्लूरोसेन्स चॅनेलसह स्वयंचलित कॉन्फोकल मायक्रोस्कोप HCA AGAMEDE सिस्टममध्ये समाविष्ट केले आहे. जैवतंत्रज्ञानाच्या जगासाठी, हे उपकरण हबल दुर्बिणीच्या समतुल्य सूक्ष्म जगाचे प्रतिनिधित्व करते. खगोलशास्त्रीय वस्तूंऐवजी, ते लाखो पेशी आणि ऊतक संरचनांचे त्याच गुणवत्तेने आणि कार्यक्षमतेने छायाचित्रण करून त्यांचे विश्लेषण करते. हे उपकरण अकौस्टिक डिफ्यूझरने सुसज्ज आहे जे नॅनोलिटर (मिलीलिटरच्या दशलक्ष) श्रेणीमध्ये द्रव वितरीत करते. अशा लहान द्रव्यांच्या जलद वितरणामुळे संशोधन खर्च कमी होतो आणि कामाचा वेग वाढतो. अशा प्रकारे, 115 हून अधिक रसायनांचा संग्रह वापरून अल्पावधीत प्रयोग करणे शक्य आहे.
मित्सुबिशी इलेक्ट्रिकच्या जागतिक सामर्थ्याचा अनुभव
पोलंडमध्ये प्रथमच रोबोट्स आणि प्रयोगशाळा उपकरणे एकत्र काम करणाऱ्या अशा प्रगत प्रणालीच्या अंमलबजावणीच्या आंतरराष्ट्रीय अनुभवाचा त्यांना फायदा झाला यावर जोर देऊन, मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक पोलंड लाइफ सायन्सेस सेक्टर सोल्युशन्स समन्वयक रोमन जॅनिक; “नवीन प्रकल्पांसाठी वचनबद्ध असलेल्या मित्सुबिशी इलेक्ट्रिकच्या जागतिक संस्थेचा पाठिंबा या प्रकल्पासाठी अत्यंत उपयुक्त ठरला आहे. प्रयोगशाळेतील तंत्रज्ञांना शक्य तितक्या लवकर आराम मिळेल असे उपाय विकसित करण्यासाठी आम्ही सर्वांनी अल्पावधीत कठोर परिश्रम केले आणि आम्ही दर आठवड्याला 100 नमुने वितरीत करण्यात सक्षम झालो. "आमच्यासाठी हा एक अविश्वसनीय परिणाम आहे."
अनेक शिस्त एकत्र आणणे
AGAMEDE प्रकल्प आंतरविद्याशाखीय आहे, जो रोबोटिक्स, संगणक विज्ञान, औद्योगिक डिझाइन, गणित, जीवशास्त्र आणि रसायनशास्त्राच्या जगाला एकत्र आणतो; मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक रोबोटिक्स अभियंता टॉमाझ स्कोल्झ, ज्यांनी सांगितले की वेळेच्या दबावाशिवायही हा एक जटिल प्रकल्प असेल, त्यांनी पुढीलप्रमाणे आपले शब्द पुढे चालू ठेवले: “आम्ही या प्रकल्पासाठी वापरलेले उपाय नाविन्यपूर्ण आणि अद्वितीय आहेत... अनेक प्रकल्पांप्रमाणेच, सर्वात मोठे आव्हान परिभाषित केले होते. ध्येय आणि आपण ध्येय कसे गाठू. उत्तर म्हणजे एक सामान्य तांत्रिक भाषा शोधणे ज्यामध्ये विविध क्षेत्रातील तज्ञ लोक समान पातळीवर संवाद साधू शकतील आणि अपेक्षा स्पष्ट करू शकतील. शैक्षणिक जग, जे अमूर्त शब्दांत विचार करते, आणि औद्योगिक जग, जे विशेषत: एका निश्चित प्रणालीचे पालन करते, हे सहसा कठीण काम असते, परंतु आम्ही यशस्वी झालो.
प्रयोगशाळेच्या नियोजनात नवीन पध्दती
AGAMEDE त्याच्या रचनेसह प्राचीन ग्रीसचा संदर्भ देते, असे सांगून प्रा. डॉ. रॅडोस्लॉ पिलार्स्की यांनी यावर जोर दिला की ते प्रयोगशाळेच्या क्षेत्रालाही महत्त्व देतात जिथे ही यंत्रणा नियोजनात ठेवली जाते आणि असे सांगून निष्कर्ष काढला: “असेप्टिक सेल कल्चरसाठी वापरण्यात येणारी स्वच्छ खोली, जी बहुतेक प्रयोगशाळांमध्ये खिडकीविरहित असते, प्रस्थापित मानकांपासून विभक्त केली जाते. हे पूर्णपणे नवीन रूप आहे. मोठ्या खिडक्या काळजीपूर्वक बंद केल्याबद्दल धन्यवाद, वातावरण चांगले प्रकाशित झाले आहे. जोडलेल्या काचेच्या पॅनल्ससह, हे सुनिश्चित केले जाते की स्वच्छ खोलीचे आच्छादन न घालता प्रणाली सतत निरीक्षण आणि नियंत्रणाखाली ठेवली जाते. याशिवाय, उच्च रिझोल्यूशन 4K मॉनिटर्स आणि अभ्यासामध्ये वापरल्या गेलेल्या कॅमेऱ्यांबद्दल धन्यवाद, AGAMEDE आणि प्रयोग जगातील कोठूनही दूरस्थपणे पाहिले जाऊ शकतात.
टिप्पणी करणारे प्रथम व्हा