কোভিড-১৯ এবং বায়োটেকনোলজির বিরুদ্ধে লড়াইয়ে যুগান্তকারী রোবট

মিতসুবিশি ইলেকট্রিক, ল্যাবোমেটিকা ​​এবং পার্লান টেকনোলজিসের সহযোগিতায় পোলিশ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের বায়োঅর্গানিক কেমিস্ট্রি ইনস্টিটিউটে তৈরি AGAMEDE রোবোটিক সিস্টেম, SARS-CoV-2 রোগ নির্ণয়কে ত্বরান্বিত করে। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা দিয়ে সজ্জিত উন্নত অটোমেশন প্রযুক্তির জন্য ধন্যবাদ, সিস্টেমটির প্রতিদিন 15 হাজার নমুনা পরীক্ষা করার ক্ষমতা রয়েছে। প্রযুক্তি; এটি অন্যান্য প্রয়োগের ক্ষেত্রেও ব্যবহার করা যেতে পারে যেমন নতুন ওষুধ গবেষণা, ব্যক্তিগতকৃত ক্যান্সারের চিকিত্সা এবং এমনকি প্রসাধনী সূত্রগুলির বিকাশ।

ইতিহাসের প্রথম মহিলা বিজ্ঞানী হিসাবে বিবেচিত, পোলিশ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের বায়োঅর্গানিক কেমিস্ট্রি ইনস্টিটিউটে তৈরি ল্যাবরেটরি অটোমেশন সিস্টেমকে দেওয়া নামের জন্য AGAMEDE ছিল অনুপ্রেরণা। যদিও ল্যাবরেটরি প্রক্রিয়াগুলির স্বয়ংক্রিয়তা একটি সাধারণ অভ্যাস, AGAMEDE রোবোটিক সিস্টেমটি অটোমেশন এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (AI) একত্রিত করে একটি অনন্য ক্লোজ-লুপ পরীক্ষার পরিবেশ দিতে শুরু করেছে। পরীক্ষাগুলি প্রস্তুতকারী রোবটগুলি ল্যাবোমেটিকা ​​জিন গেমটিএম সফ্টওয়্যার দিয়ে নির্দিষ্ট সময়ে ফলাফলগুলি পড়ে, অন্যদিকে, ডেটা ব্যাখ্যা করে এবং স্বাধীনভাবে পরবর্তী পরীক্ষা চক্র প্রস্তুত করে। এইভাবে, গবেষকদের শুধুমাত্র প্রশ্ন সংজ্ঞায়িত করা, পরীক্ষামূলক সিস্টেম ডিজাইন করা এবং সিস্টেমের মসৃণ ক্রিয়াকলাপ নিরীক্ষণ করার কাজ বাকি রয়েছে। অন্যদিকে রোবট AGAMEDE, পরীক্ষা এবং ফলাফল রিপোর্ট করতে 24 ঘন্টা কাজ করে।

উচ্চ গতিতে আউটপুট তৈরি করতে পারে এমন একটি সিস্টেমে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং অটোমেশনের সমন্বয় একটি যুগান্তকারী হিসাবে দাঁড়িয়েছে। বেশিরভাগ স্বয়ংক্রিয় উচ্চ-গতির আউটপুট সিস্টেমের জন্য একটি অপারেটরকে ফলাফলগুলি পড়তে এবং একটি চক্র সম্পূর্ণ হওয়ার পরে পরবর্তী সিরিজের পরীক্ষার পরিকল্পনা করতে হয়। অন্যদিকে, AGAMEDE মানুষের হস্তক্ষেপ ছাড়াই স্বাধীনভাবে এটি করতে পারে।

"কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা মডিউলের জন্য ধন্যবাদ, AGAMEDE শুধুমাত্র গাণিতিক মডেলের উপর ভিত্তি করে মানুষের হস্তক্ষেপ ছাড়াই পরীক্ষাগুলি ব্যাখ্যা করে," বলেছেন সিস্টেমের উদ্ভাবক এবং প্রধান প্রকৌশলী, অধ্যাপক। ডাঃ. Radoslaw Pilarski নিম্নরূপ তার কথা অব্যাহত: “ব্যবস্থা; এটি সেন্ট্রাল ডায়াগনস্টিক ল্যাবরেটরি, ফার্মাসিউটিক্যাল কোম্পানী যারা মেডিক্যাল ড্রাগস এবং রোগীর-নির্দিষ্ট থেরাপি নিয়ে গবেষণা করে অনকোলজি ল্যাবরেটরিতে, সেইসাথে বায়ো-প্রসেস অপ্টিমাইজেশানের জন্য রাসায়নিক ও বায়োটেকনোলজি কোম্পানিগুলির R&D বিভাগে ব্যবহার করা যেতে পারে।"

EPICELL প্রকল্পের জন্য তৈরি করা হয়েছে

AGAMEDE কাজ 2015 সালে IBCH PAS এর মধ্যে শুরু হয়েছিল। স্ট্র্যাটেগমেড "আধুনিক যুগের রোগ প্রতিরোধ ও চিকিত্সা" প্রোগ্রামের অধীনে জাতীয় গবেষণা ও উন্নয়ন কেন্দ্রের অর্থায়নে প্রাথমিকভাবে ইপিসেল প্রকল্পের জন্য সিস্টেমটি তৈরি করা হয়েছিল। প্রকল্পের লক্ষ্য ছিল কার্ডিওমায়োসাইট সংস্কৃতির জন্য একটি অপ্টিমাইজড মাধ্যম তৈরি করা। এই গবেষণায় প্রধান চ্যালেঞ্জ ছিল ছোট অণু এপিজেনেটিক মডুলেটরগুলির একটি উপযুক্ত মিশ্রণ ডিজাইন করার জন্য প্রয়োজনীয় পরীক্ষার সংখ্যা। উদাহরণস্বরূপ, দশটি উপাদান এবং দশটি ভিন্ন ঘনত্ব সহ একটি সূত্রের জন্য 10 মিলিয়ন পরীক্ষার প্রয়োজন। এই মুহুর্তে, AGAMEDE একটি বহুমাত্রিক সমাধান ব্যবস্থায় উপাদানগুলির সঠিক সংমিশ্রণ অনুসন্ধান করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। এটি EPICELL One পুনঃপ্রোগ্রামিং মাধ্যমের বিষয়বস্তুকে উন্নত করেছে।

এটি দিনে 15টি পরীক্ষা করতে পারে।

IBCH PAS তার প্রতিষ্ঠার পর থেকে RNA এবং DNA নিউক্লিক অ্যাসিড নিয়ে কাজ করছে এবং তাদের কাছে SARS-CoV-2 ডায়াগনস্টিক প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত সরঞ্জাম এবং সুবিধা রয়েছে বলে উল্লেখ করে, IBCH/PAS এর পরিচালক প্রফেসর ড. Marek Figlerowicz; “আমাদের ইনস্টিটিউট পোল্যান্ডে প্রথম SARS-CoV-2 সনাক্তকরণের জন্য একটি পরীক্ষা তৈরি করেছে। কিছুক্ষণ পরে, আমরা আমাদের পরীক্ষার সাথে AGAMEDE-এর অটোমেশন ক্ষমতাগুলিকে একত্রিত করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি এবং একটি দ্রুত ডায়াগনস্টিক প্রোটোকল তৈরি করেছি যা আমাদের দিনে 15 নমুনা পরীক্ষা করার অনুমতি দেয়। যদিও আমাদের একটি স্বীকৃত ডায়াগনস্টিক ল্যাবরেটরি নেই, আমরা একটি অবিশ্বাস্য ফলাফল অর্জন করেছি, কারণ একজন ব্যক্তি দিনে সর্বাধিক কয়েকশ নমুনা বিশ্লেষণ করতে পারে। AGAMEDE এর সাথে, আমরা 15 হাজার পরীক্ষা করতে সক্ষম হয়েছি, "তিনি বলেছিলেন।

রোবট, পিএলসি এবং সফ্টওয়্যার মিতসুবিশি ইলেকট্রিক দ্বারা প্রদত্ত

AGAMEDE প্রকল্প, Mitsubishi Electric, Labomatica এবং Perlan Techologies প্রযুক্তি অংশীদারদের সহায়তায় বাস্তবায়িত, Mitsubishi Electric এর 6-axis রোবট, PLC কন্ট্রোলার এবং MELFA বেসিক সফটওয়্যার ব্যবহার করেছে। একটি দীর্ঘ বাহু সহ শিল্প রোবট সিস্টেমের প্রধান উপাদান। একটি সমন্বিত রোবোটিক টুলের সাহায্যে, রোবটটি 96- এবং 384-ওয়েল মাইক্রো-অ্যাস প্লেটে মাইক্রো-স্কেল পরীক্ষা-নিরীক্ষা করতে পারে, একটি পরীক্ষাগার প্রযুক্তিবিদ যিনি ক্রমাগত বিশ্লেষণাত্মক সরঞ্জাম ব্যবহার করেন তার কাজ অনুকরণ করে। এই জন্য, অপারেটর দ্বারা নিয়ন্ত্রণ সফ্টওয়্যার মধ্যে প্রবেশ করা পরীক্ষামূলক প্রোটোকল ব্যবহার করা হয়।

ইন্ডাস্ট্রিয়াল সেল কালচার ইনকিউবেটর, প্লেট এবং টিপ ফিডার, পাইপটিং স্টেশন, লেবেলার, বারকোড স্ক্যানার, প্লেট সিলার, ফ্লুরোসেন্স রিডার এবং স্পেকট্রোফটোমিটারগুলিও অ্যাপ্লিকেশনটিতে ব্যবহৃত হয়েছিল। একটি হাইলাইট ডিভাইস হিসাবে চারটি ফ্লুরোসেন্স চ্যানেল সহ একটি স্বয়ংক্রিয় কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ HCA AGAMEDE সিস্টেমে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে। জৈবপ্রযুক্তির জগতের জন্য, এই যন্ত্রটি হাবল টেলিস্কোপের মাইক্রোকসমের প্রতিনিধিত্ব করে। জ্যোতির্বিদ্যাগত বস্তুর পরিবর্তে, এটি লক্ষ লক্ষ কোষ এবং টিস্যু গঠনকে একই গুণমান এবং দক্ষতার সাথে ফটোগ্রাফ করে বিশ্লেষণ করে। ডিভাইসটি একটি অ্যাকোস্টিক ডিফিউজার দিয়ে সজ্জিত যা ন্যানোলিটার (এক মিলিলিটারের মিলিয়নতম) পরিসরে তরল সরবরাহ করে। এই ধরনের ছোট ভলিউম তরল দ্রুত ডেলিভারি গবেষণা খরচ কমায় এবং কাজের গতি বাড়ায়। এইভাবে, 115-এর বেশি রাসায়নিকের সংগ্রহ ব্যবহার করে অল্প সময়ের মধ্যে পরীক্ষা চালানো সম্ভব।

মিতসুবিশি ইলেকট্রিকের বিশ্বব্যাপী শক্তির অভিজ্ঞতা

পোল্যান্ডে প্রথমবারের মতো রোবট এবং ল্যাবরেটরি সরঞ্জামগুলি একসঙ্গে কাজ করে এমন একটি উন্নত ব্যবস্থা বাস্তবায়নের আন্তর্জাতিক অভিজ্ঞতা থেকে তারা উপকৃত হয়েছে বলে জোর দিয়ে, মিতসুবিশি ইলেকট্রিক পোল্যান্ড লাইফ সায়েন্সেস সেক্টর সলিউশনস কোঅর্ডিনেটর রোমান জানিক; “মিতসুবিশি ইলেকট্রিক এর বৈশ্বিক সংস্থার সমর্থন, যা উদ্ভাবনী প্রকল্পের জন্য নিবেদিত, এই প্রকল্পে অত্যন্ত সহায়ক হয়েছে। আমরা সবাই অল্প সময়ের মধ্যে একটি সমাধান তৈরি করার জন্য কঠোর পরিশ্রম করেছি যা ল্যাব টেকনিশিয়ানদের যত তাড়াতাড়ি সম্ভব স্বাচ্ছন্দ্য বোধ করবে, এবং আমরা প্রতি সপ্তাহে 100 নমুনা সরবরাহ করতে সক্ষম হয়েছি। "এটি আমাদের জন্য একটি অবিশ্বাস্য ফলাফল হয়েছে।"

অনেক শৃঙ্খলা একত্রিত করা

AGAMEDE প্রকল্পটি আন্তঃবিষয়ক, যা রোবোটিক্স, কম্পিউটার বিজ্ঞান, শিল্প নকশা, গণিত, জীববিজ্ঞান এবং রসায়নের বিশ্বকে একত্রিত করে; মিতসুবিশি ইলেকট্রিক রোবোটিক্স ইঞ্জিনিয়ার টমাস স্কোলজ, যিনি বলেছিলেন যে এটি একটি জটিল প্রকল্প হবে এমনকি সময়ের চাপ ছাড়াই, তিনি তার কথাগুলি এভাবে চালিয়ে যান: “আমরা এই প্রকল্পের জন্য যে সমাধানগুলি ব্যবহার করেছি তা উদ্ভাবনী এবং অনন্য… অনেক প্রকল্পের মতো, সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জটি সংজ্ঞায়িত করা ছিল লক্ষ্য এবং কিভাবে আমরা লক্ষ্য পৌঁছতে হবে. উত্তরটি ছিল একটি সাধারণ প্রযুক্তিগত ভাষা খুঁজে বের করা যেখানে দক্ষতার বিভিন্ন ক্ষেত্রের লোকেরা একই স্তরে যোগাযোগ করতে পারে এবং প্রত্যাশাগুলি স্পষ্ট করতে পারে। একাডেমিক জগত, যা বিমূর্তভাবে চিন্তা করে এবং শিল্প জগত, যা সাধারণত একটি নির্দিষ্ট সিস্টেম অনুসরণ করে, ব্রিজ করা প্রায়শই একটি কঠিন কাজ, কিন্তু আমরা সফল হয়েছি।"

পরীক্ষাগার পরিকল্পনায় নতুন পন্থা

উল্লেখ করে যে তারা AGAMEDE এর নকশার সাথে প্রাচীন গ্রীসকে উল্লেখ করে, অধ্যাপক। ডাঃ. Radosław Pilarski জোর দিয়েছিলেন যে তারা পরীক্ষাগার এলাকাকেও গুরুত্ব দেয় যেখানে সিস্টেমটি পরিকল্পনায় স্থাপন করা হয়েছে এবং এই বলে তার কথা শেষ করেছেন: "অ্যাসেপটিক কোষ সংস্কৃতির জন্য ব্যবহৃত পরিষ্কার কক্ষ, যা বেশিরভাগ পরীক্ষাগারে জানালাবিহীন, প্রতিষ্ঠিত মানগুলি থেকে আলাদা। সম্পূর্ণ নতুন চেহারা দিয়ে। সাবধানে বন্ধ বড় জানালাগুলির জন্য পরিবেশটি ভালভাবে আলোকিত হয়। যোগ করা কাচের প্যানেলগুলির সাহায্যে, এটি নিশ্চিত করা হয় যে পরিষ্কার ঘরের ওভারঅল না পরে সিস্টেমটি ধ্রুবক পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণে রাখা হয়েছে। এছাড়াও, গবেষণায় ব্যবহৃত উচ্চ রেজোলিউশন 4K মনিটর এবং ক্যামেরার জন্য ধন্যবাদ, AGAMEDE এবং পরীক্ষাগুলি বিশ্বের যে কোনও জায়গা থেকে দূর থেকে দেখা যেতে পারে।"