Drosophila melanogaster, yang lebih dikenali sebagai lalat buah, mungkin kelihatan seperti perosak yang tidak terpakai. Serangga ini, bagaimanapun, adalah penting untuk penyelidikan berterusan ke dalam pelbagai penyakit saraf di Hospital Kanak-kanak Texas.
Lalat buah sangat penting untuk penyelidikan ini kerana mereka berkongsi 75% daripada gen yang menyebabkan penyakit pada manusia, membiak dengan cepat, dan saintis boleh menukar kod DNA mereka dengan mudah, menurut UC Davis. Mengendalikan lalat buah ini di makmal, bagaimanapun, boleh menjadi usaha yang rumit.
Robotik ABB dan Institut Penyelidikan Neurologi Jan dan Dan Duncan (Duncan NRI) di Hospital Kanak-kanak Texas telah mencipta stesen kerja pemindahan lalat buah automatik. Sistem ini menampilkan robot kolaboratif YuMi dwi-lengan ABB untuk membantu kajian penyakit termasuk Alzheimer, Huntington dan Parkinson.
Syarikat itu berkata ini adalah sistem automatik pertama yang tidak memerlukan lalat tidak bergerak dengan anestetik seperti karbon dioksida sebelum pemindahan. Peringkat anestesia adalah langkah yang membosankan dalam sistem sebelumnya, yang boleh membahayakan tingkah laku lalat dan ketepatan hasil kajian.
"Kami telah melihat kemajuan ketara dalam automasi makmal selama bertahun-tahun, namun beberapa tugas penting masih dilakukan secara manual, yang boleh memberi kesan kepada keputusan," kata Jose-Manuel Collados, pengurus Barisan Produk Robotik Perkhidmatan ABB. "Lengan kobot YuMi kami berfungsi secara bebas tetapi dengan cara yang diselaraskan, membolehkan tugasan kompleks memindahkan lalat hidup di antara botol boleh diautomatikkan."
Memindahkan lalat buah antara botol adalah tugas yang sukar
Sebagai sebahagian daripada penyelenggaraan rutin, penyelidik Texas Children's Hospital memberi makan lalat buah dengan memindahkannya ke dalam botol yang mengandungi makanan setiap 30 hari. Makmal biasa mengekalkan kira-kira 20,000 vial, bermakna penyelidik membelanjakan 20% daripada "membulat lalat" hari kerja dengan meletakkan botol yang mengandungi stok lalat di atas botol dengan makanan segar, dan kemudian mengetiknya untuk menjatuhkan lalat.
Semua percubaan sebelum ini untuk mengautomasikan proses sehingga kini melibatkan pendedahan lalat di luar botol semasa pemindahan, justeru memerlukan penenang, kata ABB. Sistem baharu itu juga boleh meningkatkan ketepatan keputusan dan mempercepatkan proses pemindahan, kata ABB Robotics.
Jurutera dari ABB bekerjasama dengan penyelidik di Duncan NRI untuk mereka bentuk dan membina stesen kerja pemindahan lalat, yang termasuk kobot YuMi, meja yang disusun dengan botol untuk pemindahan, kod bar dan unit pelabelan serta pelongsor sampah.
Cobot YuMi ABB melakukan pergerakan yang sama seperti penyelidik manusia untuk mengetuk dan memindahkan lalat antara botol. Ini membolehkan saintis menumpukan pada tugas kritikal misi seperti penemuan laluan baharu dan menguji keberkesanan ubat baharu dalam merawat gangguan saraf.
YuMi membolehkan pengesanan teliti di Hospital Kanak-kanak Texas
YuMi mengendalikan keseluruhan proses membalikkan lalat buah, yang termasuk melakukan 10 langkah yang dipraprogram secara berturut-turut. Sama seperti manusia, robot itu mengambil botol yang mengandungi lalat hidup, membuka palam selulosa asetat pelindung, meletakkan botol di atas satu dengan makanan segar, dan mengetuk botol untuk memindahkan lalat.
Ia kemudian menutup, melabel dan mengimbas botol dan akhirnya menyusunnya dalam rak kadbod. Robot kemudiannya membuang botol dengan makanan lama untuk mengelakkan sebarang pencemaran silang.
Satu ciri menonjol sistem, menurut ABB, ialah keupayaannya untuk membaca kod bar dan mencetak label. Penyelidik menggunakan label ini untuk mengenal pasti maklumat terikan dan genotip semasa pemindahan. Ciri ini memastikan pengesanan dan pengurusan yang teliti bagi strain Drosophila.
Teknologi penderiaan termaju robot itu membolehkan penempatan botol yang tepat dalam rak kadbod standard, memberikan pilihan kepada penyelidik untuk terus menggunakan rak botol sedia ada, mengurangkan kos operasi untuk Hospital Kanak-kanak Texas.
ABB berkata ia merekayasa sistem ini untuk menjadi koperasi dan selamat untuk interaksi manusia. Lengan penderia gerakannya dilengkapi untuk mengesan manusia atau objek berdekatan, menghentikan pergerakan serta-merta untuk mengelakkan kemalangan, dengan itu membolehkan ruang kerja kolaboratif yang selamat.