Sztuczna inteligencja i automatyzacja w procesie odkrywania leków
Rozwój sztucznej inteligencji (AI) oraz automatyzacji w naukach biologicznych odgrywa kluczową rolę w przyspieszaniu procesu odkrywania i testowania nowych leków. Coraz częściej naukowcy wykorzystują AI do analizy obrazów komórkowych, co pozwala na szybsze i dokładniejsze uzyskiwanie wyników badań. Jednym z innowacyjnych rozwiązań, które rewolucjonizują tę dziedzinę, jest system CellXpress.ai™ opracowany przez firmę Molecular Devices. System ten zapewnia automatyzację hodowli komórkowych i pozwala na bardziej precyzyjne oraz powtarzalne eksperymenty.
Rola sztucznej inteligencji w analizie obrazów biologicznych
Obrazowanie biologiczne od lat stanowi kluczowy element badań nad nowymi terapiami i mechanizmami działania leków. Jednak jedno z największych wyzwań w tej dziedzinie to skomplikowane procedury analizy obrazów, które wymagają specjalistycznej wiedzy i doświadczenia. Firma Molecular Devices wychodzi naprzeciw tym problemom, oferując IN Carta® Image Analysis Software – oprogramowanie wspomagane przez AI, które pozwala na dokładną analizę fenotypową komórek.
Dzięki zastosowaniu technologii uczenia maszynowego oprogramowanie potrafi rozpoznawać i analizować nawet najbardziej skomplikowane struktury komórkowe, co wcześniej wymagało wielogodzinnej pracy doświadczonych naukowców. IN Carta® umożliwia użytkownikom intuicyjne szkolenie modeli analizy obrazowej bez potrzeby programowania – wystarczy oznaczyć interesujące obszary na obrazach, a system samodzielnie nauczy się rozpoznawać podobne wzorce w przyszłości.
CellXpress.ai™ – inteligentna automatyzacja hodowli komórkowej
Kolejnym przełomowym narzędziem opracowanym przez Molecular Devices jest CellXpress.ai™ Automated Cell Culture System. Jest to kompleksowe rozwiązanie, które pozwala na zautomatyzowanie procesów hodowli komórkowych, eliminując błędy ludzkie i zwiększając powtarzalność badań. Dzięki sztucznej inteligencji system jest w stanie podejmować decyzje dotyczące kluczowych etapów hodowli na podstawie obiektywnych pomiarów, np. określenia najlepszego momentu do pasażu organoidów czy komórek macierzystych.
Tradycyjne metody hodowli komórkowej wymagają stałej kontroli i interwencji ze strony naukowców, co często wiąże się z koniecznością pracy w laboratorium również w weekendy i święta. Dzięki automatyzacji, badacze mogą skupić się na analizie wyników i koncepcji eksperymentów, zamiast poświęcać czas na rutynowe czynności związane z wymianą pożywki czy przenoszeniem komórek.
Ograniczenie błędów i zapewnienie precyzji
Jednym z głównych wyzwań związanych z automatyzacją procesów laboratoryjnych jest zapewnienie ich precyzji i niezawodności. System CellXpress.ai™ został zaprojektowany w taki sposób, aby minimalizować ryzyko błędów poprzez automatyczne sprawdzanie dostępności wszystkich niezbędnych materiałów przed rozpoczęciem eksperymentu. Jeśli czegoś brakuje, oprogramowanie natychmiast informuje użytkownika, pozwalając uniknąć problemów w trakcie trwania badania.
Co więcej, system monitoruje kluczowe parametry eksperymentu i automatycznie wysyła powiadomienia e-mailowe, jeśli wykryje potencjalne zagrożenia dla przebiegu hodowli. Dzięki temu naukowcy mają stały nadzór nad eksperymentem, nawet jeśli nie znajdują się w laboratorium.
Praktyczne zastosowania CellXpress.ai™
CellXpress.ai™ sprawdza się w wielu laboratoriach zajmujących się badaniami nad nowymi terapiami i modelami biologicznymi. Firma Molecular Devices opracowała pre-konfigurowane protokoły dla trzech kluczowych rodzajów hodowli:
– Komórki macierzyste iPSC – wymagające szczególnej uwagi, codziennych zmian pożywki i precyzyjnej kontroli warunków hodowli. Automatyzacja znacząco ułatwia i standaryzuje cały proces.
– Sferoidy – system został dostosowany do delikatnej wymiany pożywki, aby uniknąć uszkodzenia lub utraty cennych sferoidów.
– Organoidy jelitowe – rozwiązanie pozwala na pełną automatyzację 3D hodowli komórkowej, w tym inicjację, karmienie i pasażowanie komórek.
Wszystkie te zastosowania przyczyniają się do zwiększenia powtarzalności badań, co jest kluczowe dla wiarygodności wyników i ich późniejszej translacji do testowania leków na organizmach żywych.
Przyszłość badań biologicznych dzięki AI i automatyzacji
Automatyzacja oraz sztuczna inteligencja systematycznie zmieniają sposób prowadzenia badań biomedycznych i odkrywania nowych leków. Narzędzia takie jak IN Carta® czy CellXpress.ai™ nie tylko przyspieszają pracę laboratoriów, ale także czynią ją bardziej niezawodną i dostępną dla większej liczby badaczy.
Dzięki eliminacji subiektywnych ocen i ręcznych operacji, laboratoria mogą zwiększyć efektywność badań, minimalizując przy tym koszty i czas potrzebny na odkrycie nowych terapii. W przyszłości technologie te mogą całkowicie zmienić sposób odkrywania i testowania nowych leków, eliminując przestarzałe, czasochłonne metody i zastępując je precyzyjnymi, opartymi na danych procedurami badawczymi.
Badacze, którzy już teraz mają dostęp do tak zaawansowanych narzędzi, mogą skupić się na istotnych aspektach swojej pracy naukowej, zamiast tracić cenny czas na powtarzalne, manualne zadania. Technologia AI i automatyzacja bez wątpienia stanowią przyszłość badań nad lekami – a inwestowanie w innowacyjne systemy, takie jak CellXpress.ai™, pozwala naukowcom odnaleźć odpowiedzi na kluczowe pytania szybciej niż kiedykolwiek wcześniej.
