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实验室自动化中的机器人与科学家合作(和分离)

发布05/20/2015

作者:Tanya M. Anandan,特约编辑

生命科学行业的自动化涵盖了医疗设备组装和制药等一系列应用大规模筛选(高温超导),到临床应用等机器人药店和手术机器人。但在世界各地的实验室里辛勤工作的是那些好奇的头脑,他们即将迎来下一个突破。我们宝贵的科学人才正在得到先进的实验室自动化和机器人技术的帮助。

传统机器人和协作机器人都使技术人员从大多数实验室常见的单调乏味的任务中解脱出来。然后,科学家们就可以专注于高价值的分析,从而产生改变人生的发现。机器人实验室助理增加了吞吐量,同时促进了定制和复杂性。它们改善工艺卫生和质量,促进跟踪和可追溯性,并提供可重现的结果。用于配制IV制剂的自动化机器人系统(由DENSO Robotics提供)

机器人和自动化缩短了从研发到治愈的时间。

“我们正在做大量的DNA测序和基因组测试,大部分在湾区,”Brian Woods说,他是南卡罗莱纳邓肯Stäubli公司的西海岸区域销售经理。

视频网站Stäubli显示,美国国立卫生研究院药物测试实验室的机器人每周分析数百万个样本,这一壮举需要人类12年以上才能完成。

伍兹说:“我们可以让科学家们回到他们所属的地方,进行研究,并让机器人处理高通量的药物筛选,我们每天要移动数千个样本。”“这是非常重复和耗时的。这就是机器人的一大优势。”

机器人自动化正在消除人为错误。

加州长滩DENSO机器人公司的机器人销售和计划经理彼得·卡瓦洛说:“如果你要对500种不同的样品进行移液,你很容易被弄混,但机器人不会犯这样的错误。”

视频展示了一个DENSO机器人在一个独立的实验室自动化单元中处理微量滴定板。

卡瓦洛说:“这个机器人处在各种各样的机器中间。“它们可能是移液器、配药器或托盘处理器。你可能有另一台机器进行孵化。机器人在这些特定的机器上来回移动东西。它可能在摇动一个盘子。它可能是在盘子里移动液体。它可能在做一个搅拌运动。基本上,机器人移动东西,但他们做得非常精确和平稳,24/7。”

卡瓦洛说:“我们有一个应用程序,机器人捡起了斑马鱼的胚胎。”“它使用机器视觉在培养皿中找到它们,然后选择一种,将其放入微量滴定皿中,用于污染检测。”

在这个文章在美国,另一个机器人与视觉系统相结合,用于选择干细胞。

当你更仔细地研究某些生命科学部门时,在这种情况下,制药和生物技术,一个有趣的二分法就出现了。在生物制药研究和制造领域,亲力亲为的实验室和放手不管的实验室之间存在着分歧。在这两方面,机器人和科学家都找到了一个令人满意的折衷方案。

甚至双臂机器人也加入进来。看看这个视频

不干涉,人类!
在对制药生产和复合至关重要的“不干涉”环境中,机器人和自动化使其保持清洁。人类被困在海湾里。

伍兹说:“人类向制药环境中引入的污染物比其他任何东西都多。”

他说:“Stäubli的所有机器人都建立在提供干净、稳定的性能的理念之上。”“我们所有的马达、刹车和编码器,所有的一切都被封装在机器人内部,所以它看起来像是属于实验室。电缆在机器人的底部,而不是在后面,所以它们受到保护。我们有不同的密封接头和不锈钢五金件。在清洗时,它可以处理很多不同的研磨性化学物质或药剂。”

六轴机器人在生物制药制造中使用的集成充填-整理系统中处理无菌药品小瓶(由AST提供)“Stäubli机器人是100级的,所以我们可以在大多数洁净的房间工作,没有额外的要求,”他补充说。

洁净室的等级是基于释放到空气中的微粒数量。伍兹说,他们的机器人释放的微粒非常少,达到了100级(或ISO 5)洁净室的标准。

“如果你需要超越这些,我们有我们的Stericlean机器人,”伍兹说。“在隔离器中使用时,可以用过氧化氢(VHP)进行消毒。”

无菌药品加工
两个Stäubli TX60 Stericlean机器人是ASEPTiCell™系统的主要主力,该系统由位于华盛顿塔科马的Stäubli Robotics Elite Partner Integrator公司建造。该机器人系统被设计用于无菌填充完成无菌注射产品。它处理四种容器:小瓶,注射器,墨盒和输液袋。(牙套是牙医插入大型金属注射器式工具进行局部麻醉的容器。它们也正在成为医疗设备中更常见的组件。)

视频ASEPTiCell系统处理注射器。所有需要的过程,包括填充和密封,在一个,独立的单位,灵活地在不同的容器风格之间切换。

Stäubli的伍兹说:“ASEPTiCell是为制药公司准备的,它们将运行一种产品,然后切换到运行另一种产品。”“它们不会有任何交叉污染,所以在运行新产品之前,所有的东西都必须被剥离,更换软管,彻底清洁。他们用VHP进行生物净化。但它对设备的破坏非常大,所以我们对所有Stericlean机器人部件进行了特殊的抛光,这不受VHP工艺的影响。AST多年来一直在开发这个系统,它在制药和生物技术领域得到了关注。”

在制药生产中,机器人和自动化降低了昂贵和危险的污染风险。

AST生命科学产品经理Josh Russell解释说:“在传统制药生产中,需要100级的洁净室条件,需要让员工从头到脚穿好衣服。”“到目前为止,人类是任何加工过程中最脏的污染者,但他们也代表了加工过程中最大的可变性。研究表明,无论操作人员或洁净室的工作人员是否穿了完整的长袍,长袍是否保持无菌,他们仍然会排出大量可能污染产品的微粒。如果无菌过程中有人参与,会给产品和病人带来巨大的风险。”

他说,监管需要找到替代方案,将运营商从环境中移除。

“今天正在创新的新药品需要新的生产方法。人们对新技术很感兴趣,我认为机器人制造商近年来已经开始解决该行业的需求。”

罗素解释说,我们在电视广告上看到的大多数药物(你知道的,这些药物的副作用往往超过好处)都是非靶向药物,而且面向的人群比例非常大。

罗素说:“现在,药物被高度靶向于特定的基因、受体位点、蛋白质和影响极少数人群的特定疾病。”

他说:“现在开发的许多药物都必须经过无菌处理,而且在处理后不能消毒。一旦经过无菌过滤,你就无法在事后对其进行消毒,因为容器中的蛋白质或产品会被高压灭菌器中的热量破坏,”罗素解释道。他说:“基本上,你必须把经过消毒过滤的产品放入一个无菌容器,放在一个非常干净的环境中,所以你要以防止过程中任何类型的污染的方式进行。这是AST的主要关注点。”

Russell说:“行业正朝着隔离技术发展。简而言之,我们的ASEPTiCell系统被放置在一个不锈钢手套箱中,由机器人和其他机械设备进行操作。在隔离器内部,我们可以用过氧化氢蒸汽对其进行净化,以显著降低后续批次产品的污染风险。Stäubli的TX Stericlean机器人完全兼容这种类型的环境。”

集成隔离技术和机器人团队,以降低无菌药品加工操作中的污染风险(由AST提供)“此外,由于他们有TX40、TX60和TX90,这让我们能够使用一个共同的平台解决许多不同的应用,但覆盖范围和载荷不同,但所有应用的能力都是相同的。”

罗素说,这个系统自上一段视频中展示的第一代以来已经进化了相当多,本视频中详细介绍了它控制工程的文章.该系统已进入第二代,主要用于低产量、高价值的药物生产。

Russell说:“该系统的大小是原来的一半,但提供了两倍的吞吐量。”“它保持了其适应性,在单一平台上处理注射器、墨盒、小瓶和输液袋的能力。如今,世界上没有任何一家公司能提供这种程度的灵活性。”

拉塞尔说:“该行业现在正在走向预先消毒的容器,也被称为即用容器。”“我们使用TX40机器人从准备使用的包装中取出填充和塞上瓶盖的小瓶,将它们放入旋盖机中,铝制盖子被放置、密封、检查,然后重新放入包装中。如果有不合格产品,同样的机器人会把好的产品和坏的产品分开,把坏的产品放在隔离的不合格位置,进行进一步的人工检查。”

Russell表示,第二代ASEPTiCell系统集成了一个Keyence机器视觉系统,用于凸起的塞子或塞子间隙检查,以确定塞子是否正确定位和坐在小瓶上,然后再进行封盖。

“在填充方面,我们填充和放置瓶塞上的瓶子,或填充和放置活塞到注射器,我们在过程中称重填充体积为每个容器被填充,”罗素解释说。“如果由于任何原因,重量超出规格,称重系统还提供给加药系统的输入,以确保后续容器被填充到正确的体积,并且超出规格的容器与正确填充的容器分离,而无需操作人员手动完成这一操作。”

一致性和可追溯性
第二代系统也包含了跟踪和跟踪能力。

容器在一个桶内的嵌套数组中。我们移走那个窝,把它放在一个定心的夹具上,在那里我们对小瓶、注射器或药筒进行填充和塞塞。我们知道要装的是什么瓶子。我们要称量每个容器的重量,这样我们就能知道容器是否装满了水以及容器里有多少液体。我们知道瓶塞是否被正确放置在容器上,如果它是一个小瓶,我们知道盖子是否被正确放置和卷曲,以及在什么压力下卷曲。”

罗素说:“我们在历史仓库中保存和维护各种各样的信息,用于从机器上取下的每个容器。”“它后来被客户用于批记录。”

他解释说,无菌技术或无菌生产,如本文所述,要求常规地遵循某些实践和程序,并且每次过程都以相同的方式进行。

Russell说:“在制药行业,你希望从过程中去除污染和变异性的最大贡献者,这将提高你生产的产品的质量。”“监管机构希望一致性、可重复性和可追溯性。如果你有这三件事,并且每次都做到,你就能每次都通过审核。”带有多用途末端执行器的六轴机器人填充注射器,并将活塞插入注射器后填充(由AST提供)

Russell说ASEPTiCell机器人系统在生物制药制造商中越来越受欢迎。他们往往对技术感兴趣,因为他们想要扩张到全球市场,但不想在基础设施上投资太多。他们想要一个标准的、高度自动化的、可重复的、高度移动的、易于在其他市场部署的简化平台。

“生物制药正在从集中式生产理念转向分散式生产理念,即每个小工厂在其所在的市场内生产和销售药物。实际上,我们已经与联邦政府和军方讨论了生物防御和生物恐怖主义的应用,因为我们的设备非常紧凑和小,它可以被运送到战争地点,甚至到非洲,那里有埃博拉疫情。疫苗可能就在这里。”

合同药品制造商和复合药店也在市场上为该系统。罗素说,ASEPTiCell被安装在获得美国和欧盟药品生产许可的设施中。

Russell说:“你可以看到我们的药品供应链是多么的关键,他们不断升级他们的能力和他们使用的工具是多么的关键。”“糟糕的制造工艺和质量影响了很多人。”

无菌性机器人
无菌加工越来越受欢迎,促使机器人和自动化供应商扩大他们的产品线。DENSO还提供为生命科学的关键应用设计的机器人。

“我们的VS系列机器人有500,600,700和900毫米口径的型号,”卡瓦洛说。“它们是世界上最轻、最快、最平稳的六轴装配臂。”六轴机器人在自动配药站准备注射器(由DENSO Robotics提供)

他说,DENSO从20世纪70年代就开始制造这种六轴臂,现在已经是第八代了。机器人制造商最近推出了它的VS系列机器人的无菌版。

视频展示了使用DENSO VP机器人和视觉技术检查实验室标本的无菌应用演示。

Cavallo说:“这些医药级版本是专门为无菌或非常无菌的环境设置的,这是I类药物和I类医疗设备所需要的。”“它接触身体或植入体内,所以绝对不会有污染。它们可以用气态过氧化氢消毒。”

卡瓦洛解释说:“我们的VS制药级机器人有特殊的镍涂层和特殊的密封件,可以在那种环境下生活。”“它有机器人内部的所有布线,所以伺服抓手或机器人末端的任何东西都是由机器人内部的布线服务的,所以没有外部电线妨碍细胞内的任何东西。我们使用了柔性印刷电路,这样导线就可以随着机器人一起移动,就可以实现和普通电装机器人一样的长寿命。”

无缝沟通
不同实验室仪器和自动化外围设备之间的通信是一个重要的考虑因素。机器人系统可以轻松无缝地与整个自动化解决方案进行通信,这是一种需求。

卡瓦洛表示:“DENSO非常擅长处理每个人的具体日程安排和通信软件。“我们是最开放的交流机器人平台,我的意思是你可以通过PC与我们交流。你可以用我们的机械臂进行完全的电脑控制。或者你也可以使用DENSO本地语言。你可以使用LabVIEW。你可以使用附加指令集的艾伦-布拉德利或欧姆龙,或任何人的PLC。我们花了大量的时间来确保我们的机器人易于沟通和执行。”

他说,DENSO也支持欧林这是一个由日本机器人协会(Japan Robot Association)促成的国际联盟。世界上许多最大的机器人制造商都来自日本。

卡瓦洛说:“有数百家制造商参与了这个联盟,ORiN的全部目的就是让不同机器之间的通信变得简单。”“它使所有机器之间无缝通信,并消除了机器之间的特殊协议的需要。我们在自己的工厂使用它,效果很好,我们把它提供给我们所有的客户。事实上,我们所有的新控制器都内置了这种软件。”

实验室中的协作机器人
虽然制药生产常常需要将“肮脏”的人类排除在清洁过程之外,但实验室自动化领域的其他机器人供应商却在各个方面都欢迎人类。今年3月在芝加哥举行的2015年自动化大会上,协作机器人成为了热门话题。看看这个展会现场的精彩片段

精密自动化公司的PF400协作SCARA机器人在人机协作领域已经是一个相对长期的竞争者。PF400于2012年首次上市。连同其新任命的笛卡尔和六轴兄弟姐妹,这三幅合作作品在展会上引起了轰动。参观展位的人可以直接测试机器人的人性化安全功能。

“我们机器人的独特之处在于,它的设计本质上是安全的,”加州弗里蒙特精密自动化公司的项目经理吉姆·禧玛诺(Jim Shimano)说。“软件和机械设计总是限制机器人所能施加的力和扭矩。在我们做的每一个运动中,我们都在不断地测量和限制我们将在每个方向上施加的力。”

Shimano表示,这款机器人是专门为台式实验室自动化设计的。在这篇文章中,我们首先描述了PF400协作SCARA,协作机器人领域——以多种形式赋予我们力量协作SCARA机器人在接近其人类实验室伙伴的情况下安全地处理微量滴定孔板(由Lab Services BV提供)

Shimano说:“与其他市场不同的是,其他市场的目标是比人类走得更快,这些过程是缓慢的。“在其中一些工作单元中,我们每小时可能只移动10分钟,其他50分钟机器人只是坐在那里无所事事。我们的使命是成为一个省事者,因为花钱让人无所事事50分钟是不值得的。”

Shimano说:“外形因素是为这种自动加载设计的,或者从特定的机器或机架中取出样本,并将它们放入分析设备中。”“由于它是伺服电机控制的,你可以把手臂放在一个非常简单的自由模式下,你可以用手移动机器人与一个教学板,把它放在插槽,并教的位置。我们是工业水平技术和控制之间的一个很好的中点,但它的安全性和可用性类似于实验室自动化中常见的步进驱动系统。”

禧玛诺表示,PF400牺牲了一些有效载荷能力来换取安全性。机器人只能拿起1公斤的物体并移动,但这就是它所需要做的。在生命科学中,载荷能力不是一个主要因素。

“我们现在在世界各地的实验室里有400多个这样的系统在工作,”Shimano说,“而且它们都没有安全防护。”

有了这个协作机器人,它更注重灵活性、易用性和安全性,并为科学家腾出时间来完成高价值的任务。

位于瑞士Allschwil的Actelion制药有限公司HTS和复合管理总监Oliver Peter说:“对于我的目标来说,机器人友好、不危险、不需要封装、安全、轻便、不需要以固定的方式安装,这是绝对重要的。”“我真正想要的是一个机器人,我可以把它放在现有的实验室的现有长凳上。我不想建造一个非常昂贵、占用空间的系统。在一个正常的实验室里,对外壳有任何特殊的安全要求是绝对不能接受的。”

Actelion是一家中型制药公司,成立于1997年,专注于药物发现、开发和商业化。他们被认为是通过口服、吸入和静脉注射处方药治疗肺动脉高压的领先药物。

Peter领导的科学家团队进行细胞和生物医学高通量筛选(HTS)和复合管理。他的实验室已经自豪地拥有了两个来自Precise的PF400机器人,并很快将接受第三个合作SCARA。

“我们已经有一个PF400作为安捷伦系统的一部分,RapidFire,”彼得说。“现在我们将与瑞士的信贷银行(creditmex)进一步整合。最终,我们希望能够在没有集成商的情况下对系统进行修改。因此,机器人易于操作是非常重要的。”

彼得说:“当安捷伦推出一款精密PF400型的BenchBot时,我就是这样了解到这些机器人的。”“我非常喜欢它们,尽管我们实际上并没有购买那个系统,但就在那时我决定在我们的新项目中使用精密机器人。”

视频展示了安捷伦系统的运行情况。

彼得解释说:“在我们的高通量筛查和复合管理装置中,我们确实使用了封闭的机器人,但它们只需要一到两个人操作。”“如果你想把自动化带入99%的普通实验室,那么绝对要求没有安全问题,没有障碍。一旦你不得不在你和机器人之间设置障碍,这就会使它失去吸引力。”

彼得说:“作为一家中型公司,我们没有超高通量筛查,但我们仍然筛查35万种化合物,在一些星期内生产1000个化验板,所以我们需要这样的通量。”“然而,在小型实验中,比如用自动显微镜读取30个印版,每1到2分钟就必须有一个固定的阅读器。这可以手动完成,但必须有人在旁边,并总是检查它。如果有一个机器人,它会给你半小时或一小时的时间,甚至可能是一整夜。所以它们是较小的系统,原则上,公司里的任何人都应该能够操作。我想为每个人带来简单的机器人,而不是一两个训练有素的人(他们操作大型工业机器人)。”

每个实验室的机器人
彼得本质上想让实验室自动化的机器人大众化。其他终端用户也有相同的愿景。轨道安装的协作SCARA机器人服务于几个台式实验室仪器和外围设备(由lab services BV提供)

“如果你看看市场,实验室自动化倾向于专注于少数有高通量需求的富裕实验室。大型制药公司和高通量筛选实际上非常有限。大多数生命科学实验室,99%的实验室,都没有高通量的需求,但有很多。所以对于这些,你需要一个不同的方法。你需要更便宜、更小、更简单的系统。另外,你也不想把你的健康和安全部门牵扯进来。你失去的与健康和安全人员一起工作的时间比你使用机器人获得的时间还要多。”

他说,在99%的实验室中,重点不是吞吐量,而是复杂性。“总有不一样的东西。一种新的乐器取代另一种乐器,或者增加一种乐器。把机器人搬到一个新房间。”

“过去,机器人实验室自动化一直被用于管理吞吐量。我认为,未来它将被用于管理复杂性。”

听起来是不是很熟悉?我们在制造业也听到了同样的趋势——小批量、大规模定制——小型到中型制造商和实验室的巨大自动化潜力。

“实验是复杂的、异步的、相互交织的。实验持续数周,其中有很多决定。就像细胞培养,没有太多的操作,但有很多小的决定。可能有一个周末的媒体交流然后可能另一天什么都没有发生,但然后你必须做一些操作,你同时做多个细胞,所以这一切都变得复杂。要处理这种复杂性,机器人在原则上是完美的。”

“我对药物研究很感兴趣。所以我的兴趣是增加结果的可重复性。许多在同行评议期刊上发表的文章是不可复制的。原因之一是人工工作。制药行业希望我们的项目基于学术界发表的知识,而第一步总是复制它。人类的工作不像机器人那样可复制,所以我希望生命科学实验室里有更多的机器人。”

“这就是为什么这个系统是实现自动化的终极和灵活方式。在所有外围设备的中心,有一个机器人,机器人提供耗材和试剂。”

实验室自动化的未来
彼得说,影响易用性的另一个方面是通信协议缺乏标准化。

“我们是SiLA,实验室自动化标准化倡议。我们已经收到了两个机器人,第三个稍后会收到,它们将通过SiLA集成。诺华和罗氏也是创始成员。”

Actelion的新机器人分销商Credimex最近也加入了进来,但彼得认为,如果一开始就有一家机器人供应商加入,那就太好了。

“有很多层次,”彼得解释说。“如果我想要管理复杂的实验,那么我们就必须添加一些目前还不存在的层面。在底部,你有机器人的固件,它为平稳移动或安全移动提供聪明的命令。在此基础上,我们需要一个专门针对实验室的层,该层了解实验室中使用的方法,SiLA可以提供这些方法。除此之外,我们还需要一个软件,终端用户可以通过这个软件来描述机器人参与的实验。在此基础上,我们可能需要一个类似siri的调度器。”他指的是一些智能手机上的语音识别界面。

他说,移动平台也会在愿望清单上。已经有移动协作机器人供应商正朝着这个方向发展比如Adept和Fetch Robotics,但在其他行业,比如物流和半导体晶圆厂。一群移动实验室自动化机器人不可能那么牵强。

“在未来,我认为我们应该瞄准生命科学实验室99%的典型博士生。这样的公司有很多,但它们的预算较低,需求更多样化。他们需要一个安全,简单的小机器人。然后在下一步,我认为我们将开发出能够处理非常复杂的实验的系统,这些实验会持续数周,但不是特别高的吞吐量。”

在这99%的实验室中,有些已经投入使用了一段时间。芝加哥大学的Kossiakoff实验室自2012年以来一直在使用precision Automation的协作SCARA机器人。事实上,Precise公司的Shimano表示,芝加哥大学是该公司首批机器人轨上系统之一的试验场。

伊利诺斯州芝加哥大学合成抗体和晶体学核心设施的技术总监Marcin Paduch博士说:“我们决定使用precision手臂,因为我们发现其他手臂缺乏一些功能。”“我们希望所有实验室成员都能完全访问该系统。”SCARA协作机器人与自动化实验室仪器集成,用于制药生物研究(芝加哥大学提供)

正如你在这里看到的芝加哥大学系统的视频,用户可以穿过系统的中间,从各个方向访问几乎所有的仪器。

帕杜奇解释说:“我们必须把它放进去的空间非常小。”“增加线性轨道和相当高的z轴(750毫米)使得运动范围非常大。你们可以看到我们在右边有两层乐器。如果我们愿意,我们可以轻松地设置3个关卡。目前,我们已经将14种仪器与机械臂集成在一起,随着项目的变化,我们可能会增加一到两种。”

Paduch说,集成这种类型的系统的困难在于它需要支持几个复杂的协议,这些协议必须由几个实验室成员并行执行。但他指出,使用来自Precise的协作SCARA机器人不需要特殊训练。

“对于那些只想在车牌识别器上读取一个车牌的用户,他们可以访问机器人,加载车牌,启动软件,读取它,他们不必担心进入房间,被机器人系统伤害。”

他补充道:“一个可以同时处理多项任务,同时还允许用户干预和交互的系统,我认为这对我们正在进行的工作类型至关重要。”

该实验室正在开发研究级重组抗体以及治疗方法。帕杜奇说,该实验室的研究是由美国国立卫生研究院和私人基金资助的。

帕杜奇说:“我们基本上是一个嵌入大学的合同研究组织。”他也是公司的管道经理重组抗体网络(RAN)在UChicago。RAN是一个国际联盟,包括芝加哥大学、多伦多大学和加州大学旧金山分校(UCSF)。

帕杜奇解释说:“目前最畅销的一些药物实际上是用于治疗癌症的抗体。”“它们在上升。目前,该行业正将重点从小分子转向生物制剂。我认为这是未来的发展方向生物制剂.”

“我们加州大学旧金山分校的RAN网站正在使用FANUC和其他机器人。但该系统由光幕包围,不像我们的系统那样为用户直接干预而设计。”

视频展示了UCSF系统的一部分其中,一个位于活动中心的FANUC LR Mate机器人提醒我们,“当你是团队的一员时,一切都很酷。”

帕杜奇对未来实验室的设想与其他终端用户的想法相呼应。

“根据实验室环境和人们在实验室中执行方法和工作的方式,较小的系统通常更有益。他们想要处理一项特别辛苦的任务,这是非常平凡的,很容易耗尽一个人的精力。因此,让机器人坐在长凳上,并能够维修有限数量的仪器,我认为这是现代实验室的关键和使用场景。”

多任务处理
现代实验室需要多任务处理,因此机器人技术是必须的。

帕杜奇说:“如今,科学正从单一科学家、单一项目的思维模式转变。”“人们需要同时处理多项任务。在所有的基因组和蛋白质组学方法中,人们需要从大量样本中比较和生成大量数据集。当您手动完成所有工作时,这是不可能的。对于任何嵌入了高通量筛查的项目,机器人都是必不可少的。”

帕杜奇和他的团队自己完成了大部分的机器人和自动化集成,甚至在大学的机械车间为“精密”的伺服抓手制作“手指”。他们与集成商合作,寻求调度器和编程专业知识的帮助。

帕杜奇建议说:“我们需要研发能降低价格的技术。”“目前,最简单的整合成本至少为8万美元,基本资金无法支持这样的开支。第二件需要发生的事情是用于集成机器人的软件需要改进,并以一种开放的方式来完成,并支持集成许多仪器。我认为开放标准是必不可少的。现在,每个制造商都有自己的API(应用程序编程接口)。我们需要类似物联网概念的东西,以确保一切都可以通过浏览器独立于一台计算机进行操作。”

“精确是伟大的。你与机器人交流的方式是通过以太网,”帕杜奇解释道。“它有一个以太网插头,你插上它,不会出现连接断开或接口随着时间的推移上下电的问题。这是完美的。”

“机器人技术在制造业中的应用和在实验室中的应用是截然不同的。在实验室里,你面对的是具有一定技能和训练的人。机器人技术并不是其中之一,而且单个实验室无法聘请自动化工程师来建造只适合一两个任务的机器人系统。人们想要一个机器人系统,他们可以从盒子里拿出来,插上插头,并能够操作它。”

无论机器人和科学家是合作还是分开工作,机器人实验室自动化无疑正在扩大其范围。随着机器人和自动化的价格不断下降,性能不断扩大,这些应用只会继续拓宽我们的视野,以获得救命的结果。

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