Laboratoria biologiczne na całym świecie od dziesięcioleci marzyły o pełnej automatyzacji – o systemach, które pozwalałyby przeprowadzać badania bez ręcznego nadzoru, precyzyjnie, efektywnie i niezawodnie. Niestety, te marzenia zbyt często rozbijały się o realia – wysokie koszty kompleksowych robotów laboratoryjnych oraz skomplikowana integracja technologiczna sprawiały, że automatyzacja była przywilejem zarezerwowanym wyłącznie dla największych instytucji badawczych. Dziś zaczyna się to zmieniać. Młoda firma technologiczna o nazwie Trilobio rewolucjonizuje podejście do automatyzacji laboratoriów, oferując nowoczesne, modułowe roboty laboratoryjne dostępne dla każdego biologa – bez względu na budżet i poziom zaawansowania technologicznego jego laboratorium.
Założycielką i CEO Trilobio jest Roya Amini-Naieni, biolog i inżynier z doświadczeniem w zakresie biologii syntetycznej, programowania i projektowania systemów automatyki. Celem jej zespołu jest demokratyzacja dostępu do zaawansowanych technologii. Ich flagowym produktem są Triloboty – kompaktowe, modułowe roboty, które można łączyć ze sobą niczym klocki Lego. Każdy z nich pełni określoną funkcję – od pipetowania po transfer płytek mikrotitracyjnych – a dzięki możliwościom współpracy między modułami, możliwa jest pełna automatyzacja nawet bardzo złożonych procedur biologicznych.
Choć Trilobio działa zaledwie od dwóch i pół roku, ich maszyny znajdują się już w fazie pilotażowej w placówkach badawczych rozsianych po Stanach Zjednoczonych. Laboratoria wykorzystują Triloboty m.in. w rozwoju bioleków, poszukiwaniu terapii na rzadkie nowotwory czy też w eksploracji biologicznej różnych środowisk. Te zastosowania pokazują nie tylko potencjał automatyzacji, ale także ogromną potrzebę dostępu do takich rozwiązań w mniejszych ośrodkach naukowych, które wcześniej były skazane na kosztowną ręczną pracę.
<img src=”https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/images/news/ImageForNews806555174369720647586.jpg” alt=”Modułowe automatyczne roboty biologiczne” style=”width:100%; height:auto;”>
Źródło: Gorodenkoff/Shutterstock.com
Co wyróżnia Trilobio na tle konkurencji? Przede wszystkim przystępność cenowa i niezwykła intuicyjność obsługi. Dotychczasowe systemy automatyki wymagały integracji realizowanej przez wyspecjalizowanych techników. Triloboty są inne – wystarczy je połączyć, a one zaczynają działać w sposób zsynchronizowany. Są też samokalibrujące – funkcja, która w klasycznych rozwiązaniach potrafiła zająć dni, a nawet tygodnie, została tutaj zautomatyzowana do zaledwie ośmiu minut. Zmniejsza to nie tylko czas przygotowania pracy, ale także eliminuję ryzyko błędów ludzkich.
Z punktu widzenia naukowców, równie istotna co sprzęt jest warstwa oprogramowania. Trilobio doskonale rozumie, że nie każdy biolog jest zarazem programistą – dlatego zaprojektowano oprogramowanie, które nie wymaga żadnej wiedzy koderskiej. Zintegrowany system LIMs śledzi każde narzędzie, naczynie oraz odczynnik użyty w eksperymencie, a interfejs użytkownika przypomina klasyczny notes laboratoryjny. Naukowiec opisuje eksperyment jak zwykle, a algorytm analizuje go i automatycznie przekształca w zoptymalizowany kod sterujący dla posiadanej konfiguracji Trilobotów.
Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie zupełnie nowego poziomu współpracy między laboratoriami. Naukowcy mogą udostępniać swoje procedury cyfrowo, bez obaw o zgodność sprzętu – system sam dostosowuje procesy do dostępnych zasobów sprzętowych. Niezależnie czy inny zespół posiada więcej robotów, inne pipety, czy inne odczynniki – badanie może powtórzyć bez konieczności ręcznej modyfikacji procedury.
Szerokie wdrożenie takiego podejścia może zrewolucjonizować świat nauki. Automatyzacja pozwala nie tylko zmniejszyć obciążenie pracą manualną, ale także prowadzić nieprzerwane eksperymenty, które trwają nocami czy przez weekendy. Dzięki temu zwiększamy przepustowość badań, skracamy czas potrzebny na uzyskanie wyników i otwieramy przestrzeń na bardziej kreatywne podejście do projektowania eksperymentów. Automatyka przestaje być wyłącznie narzędziem oszczędności – staje się katalizatorem innowacji.
Wizja Roya Amini-Naieni opiera się również na osobistych doświadczeniach. Jako badaczka doskonale znała ograniczenia, z którymi zmagają się naukowcy pozbawieni dostępu do zaawansowanych narzędzi. Dlatego projektując Trilobio, położyła duży nacisk na uniwersalność i niskie koszty wdrożenia. Dzięki temu laboratoria akademickie, nawet te najmniejsze i niedofinansowane, mogą wreszcie korzystać z mocy automatyzacji.
Ekscytujące możliwości pojawiają się zwłaszcza w dziedzinie mikroprzepływów. Platforma Trilobio już teraz współpracuje z modułami mikroprzepływowymi, co pozwala miniaturyzować eksperymenty, ograniczać zużycie odczynników i znacznie zwiększać wydajność. Zdaniem założycielki firmy, mikroprzepływowe chipy mogą w przyszłości odgrywać w biologii rolę porównywalną do GPU w informatyce – przyspieszając i równolegle przetwarzając złożone operacje biologiczne.
W nadchodzących miesiącach Trilobio planuje uruchomić komercyjnie swoją platformę na szeroką skalę. Celem długoterminowym jest stworzenie świata, w którym każdy naukowiec ma dostęp do zaawansowanej automatyki badawczej, niezależnie od rozmiaru laboratorium czy źródeł finansowania. To wizja, która może na nowo zdefiniować granice biologii eksperymentalnej – czyniąc ją szybszą, precyzyjniejszą i bardziej otwartą na odkrycia.
