{{cartLength}}
{{cartLength}}
ثبت آگهی
ربات / 14 آذر 1397

تجهیزربات ها برای کمک به تحقیقات پزشکی (بخش اول)

تجهیزربات ها برای کمک به تحقیقات پزشکی (بخش اول)

اگرچه این یک رخداد نستا پنهان و طولانی مدت است، اما واقعیت این است که ربات ها بسیاری از فعالیت های زیستی را در آزمایشگاه ها انجام میدهند، و کارهایی که ممکن است روزها یا هفته ها طول بکشد، در چند ساعت انجام دهند. هم اکنون تقارب خودکارسازی با تکنولوژی نانو، زیست دارو و الگوریتم های پیشنهادشده، نویددهنده ی رباتی شدن تحقیقات پزشکی در آینده ای نه چندان دور خواهد بود.

در ماه می امسال، استاد هوش ماشین در دانشگاه منچستر، رز کینگ، به دانشگاه نوتینگهام در نینگ بو سفر کرد تا با دانشجویان صحبت کند. مقاله ی او با «عنوان ژن های دانشمند: خودکارسازی زیست و شیمی»، با هدف حمایت از فرضیه ی او و دانشجویانش در دهه ی اخیر نوشته شده بود.

طی یک نوشته که در نشریه ی Natural نوشته شد، آن ها اظهار داشتند که خودکارسازی روند اکتشاف، از مشاهده تا استنتاج و نتیجه گیری، امکان پذیر خواهد بود.برای این روش می توان از دستگاه های رباتی استفاده کرد که برای به کار بردن تکنیک ها، از یک هوش مصنوعی استفاده کرده و چرخه های آزمایشات علمی را پیاده سازی خواهند کرد.

ملاقات با ادم و اوه، ژن های دانشمند

در چین، همزمان با وقتی که پروفسور کینگ در دانشگاهه برونل بود، دو ربات دانشمند با نام های ادم و اوه در دانشگاهی در والز ساخته شدند. این ربات ها از نظریه ها موثر ترین را برای آزمایش انتخاب می کردند، با استفاده از ابزار آزمایشگاهی آن روش هارا مورد آزمایش قرار می دادند و در نهایت از آنها نتیجه گیری می کردند.

ادم و اوه هردو به اکتشافات واقعی دست میافتند

ادم ارتقاء پیدا کرده بود تا ژن های عملکری در جلبک را مورد آزمایش قرار دهد. و این ربات به طور خوددکار موفق به تشخیص نوعی ژن شد که رمزگذاری آنزیم اورفان در جلبک را به عهده داشت.

اوه مانند ادم از تکنیک های مشابهی استفاده می کردند و سازنده ی ماشینی بودند که موظف به خودکارسازی و جمع اوری اکتشافات دارویی بود. غربال گری، صورتبندی دمایی و رابطه ی ساختار- فعالیت. اوه از غربال های زیستی ای استفاده می کرد که دستاوردهای رایانه ای را با هدف پایه و ارزیابی های سلولی ترکیب می کرد.

پروفسور رز کینگ می گوید:

تمرکز ما بر بیماری های فراموش شده ی استوایی است، و با استفاده از اوه، ما ترکیباتی که باعث ایجاد مالاریا، شاگاس، بیماری خواب آفریقایی و دیگر بیماری ها می شوند را شناسایی خواهیم کرد.

نواحی هامبل

ژن های تحلیل گر مانند ادم، اوه یا محصولات پیشرفته تر هم اکنون در مراکز عالی ارتقاء یافته است مانند انستیتو فرانهوفر برای کارخانه ی عملیاتی و خودکار سازی در ماگدبورگ آلمان.  از جمله اولین سیستم های رباتی بودند که در سه دهه ی اخیر وارد پزشکی شدند.

تاریخچه ی  کارخانه ی رهبری در قسمت ژن های همیلتون، به ابزارهای زیر مجهز شدند:

سرنگ هایی با دقت اندازه گیری در سال 1940

اولین رقیق کننده های نیمه خوددکار در سال 1970

استفاده از دستگاه های تمام اتومات برای آزمایشات نمونه ها در سال 1980

چنین ایستگاه های کاری که تحت کنترل های تمام کامپیوتری به صورت مکانیکی نمونه هارا مورد آزمایش قرار می دهد، به معنای ربات در لغت نامه توجه کنید، یک ماشین که قابلیت انجام مجموعه ای از فعالیت های خودکار را داشته باشد. جزء «کار» مکانیکی یا فیزیکی نیز به عنوان یک فعالیت اجباری در تعریف این واژه اضافه شد. این تعریفی از کلمه ی ربات بود که جهان ارائه شد.

ربات ها در کار

مدیریت مایعات یکی از چهار فعالیت هسته ای است که ربات ها در آزمایشگاه انجام می دهند.دیگر فعالیت ها شامل:

تنظیمات میکروپلیت: استفاده از ربات ها برای جابجا کردن ظروف آزمایشگاه( پلیت) روی میز کار، بین قفسه ها و دیگر دستگاه ها ( تنظیم کننده های مایع، نتیجه خوان ها، انکوباتورها و از این دست). از ژن های میکروپلیت استفاده می شود که بین این سه اجزاء به شکل اتوماتیکی ارتباط برقرار کرده و حتی پیچیده ترین پروتوکل هارا به انجام رساند.

خودکارسازی سیستم های تحقیقی زیستی: ربات ها می تواند بسیاری از تنظیمات و خوانش های خودکار انواعی از تحقیقات زیستی و بیوشیمیایی را به انجام رسانند. و برای برخی فعالیت های ملکولی مانند برداشت کلنی های سلولی یا نمو سل کالچر، از ابزاری مانند PCR آماده سازی و تخلیص استفاده می کنند.

غربالگری دارویی: به روز ترین نوع ربات ها، به محققان کمک می کنند تا گروهی از ارزیابی هایی بر پایه ی سلولی، گیرند و آنزیم را به انجام رسانند به خصوص در غربالگری های حداکثر ظرفیت.

آیا ربات ها سودمند هستند؟

فواید آزمایشگاهی استفاده از ربات ها مشخص است، به طور کلی همینکه ربات ها می توانند کارهایی انجام دهند که انسان ها به دلیل خسته کننده، تکراری بودن، آسیب زا یا خطرناک بودنشان آن ها را انجام نمی دهند.

یک ربات ممکن است نتواند بین یک مرحله و مرحله ی بعد فاصله ایجاد کند بنابراین لازم است فردی به عنوان نظارت در کنار آن قرار گیرد. ربات ها همچنین می توانند به شکل ایمن، مواد سمی، خطرناک زیستی را جابجا کرده و یا در مکان های مهر و موم شده و تحت کنترل که برای انسان غیر قابل تحمل است، فعالیت کنند.

افراد آزمایشگاهی به طور طبیعی از ربات ها استفاده می کنند از آنجا که به نظر می رسد آن ها راه فراری باشند برای دشواری های کیفیتی و کمیتی. نیاز مداوم به این ربات ها سبب افزایش سرعت در عین دقت می شود.

از طرف دیگر به نظر می رسد که ربات ها بتوانند کارها را با تکرار بینهایت انجام دهند با درجه ی بسیار بالای دقت که هیچوقت این کپی ها متفاوت نبوده و قابل کنترل می باشند.

به هرحال در عمل و در غربالگری های زیاد، برخی محدودیت ها وجود خواهد داشت. اینها شامل:

طراحی طولانی مدت و زمان اجرای زیاد

طولانی بودن زمان انتقال از حالت دستی به خودکار

غیرثابت بودن انجام کار ربات

محدودیت توانایی ریکاوری خطاها

علاوه بر این، نیاز به کاهش مراحل روند کار با ربات سبب تشویق استفاده از ارزیابی های هوموژن (ژن های شبیه به هم)در مقابل هتروژن(ژن های متفاوت از هم) هاست.

 

اشتراک گذاری :