Robota budou testovat ve Fakultní nemocnici Brno. Foto: VUT

Robotické pracoviště openTube je odpovědí výzkumníků z Ústavu automatizace a informatiky Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně na poptávku Fakutní nemocnice Brno. Ta také plánuje pilotní nasazení a testování přístroje. Jedním z možných využití je příprava vzorků odebraných pacientům s podezřením na COVID-19.

„S vývojem jsme začali v době, kdy nebylo vůbec jisté, jak se koronavirová epidemie vyvine a reálně hrozilo, že množství testovaných vzorků bude enormní. Na poptávku Fakultní nemocnice Brno jsme se rozhodli pomoci v oblasti procesu zpracování vzorků odebraných pacientům s podezřením na koronavirus,“ řekl vedoucí týmu openTube a ředitel Ústavu automatizace a informatiky FSI VUT Radomil Matoušek.

Co ve vývoji běžně trvá půl roku i rok, se svým čtyřčlenným týmem stihl za měsíc. „Nyní je dokončen a připraven k nasazení jak informační systém, který zjednoduší registraci pacientů a  hlavně automatickou identifikaci vzorků, tak pilotní verze robotizovaného pracoviště pro automatizovanou přípravu těchto vzorků,“ dodal Matoušek.

 

Zpracovat jeden vzorek trvá 60 sekund

Systém je navržen tak, že se do online rozhraní vyplní údaje pacienta, který má podstoupit testování. Přímo v odběrovém stanu pak pouze stačí načíst čárový kód z občanského průkazu, který systém automaticky spáruje se zadanými údaji. Zkumavka se vzorkem, která je buď předem, nebo v průběhu odběru vybavena unikátním čárovým kódem, poté putuje do laboratoře ke zpracování. Tam laborant založí zkumavky do držáku a vše ostatní už funguje automaticky.

Vedoucí týmu openTube a ředitel Ústavu automatizace a informatiky FSI VUT Radomil Matoušek. Foto: VUT

„Vzorky jsou digitálně identifikovány, odzátkovány, pipetou je odebrána tekutina, kterou robot přenese do mikrozkumavky nebo jamky v kazetě pro 8 až 96 vzorků. Daná kazeta dostává opět digitální kód a identifikaci pozice každého zpracovaného vzorku. Tímto způsobem je připravena dávka vzorků určených k dalšímu zpracování, kterým je separace nukleové kyseliny a vlastní PCR test. Laborant celý proces sleduje a ovládá přes aplikaci instalovanou například v tabletu či smartphone,“ popsal Matoušek.

Robot, kterého systém používá, je technicky velmi vyspělý a takzvaně kolaborativní. To znamená, že může být v bezprostřední blízkosti člověka nebo s ním spolupracovat, aniž by hrozilo, že mu ublíží. Jakýkoliv lehký dotek stroj ihned zastaví. Zpracovat jeden vzorek trvá robotu 60 sekund. 

 

Robotická technologie pro laboratoře budoucnosti

Robotický laborant z VUT není jen jednoúčelový manipulátor, specificky zaměřený pipetovací robot, nebo jinak chápané jednoúčelové zařízení.

„Robotizované pracoviště openTube je v podstatě koncept laboratoře budoucnosti, logická symbióza člověka, IT technologií, kybernetiky, robotiky a umělé inteligence. Celé pracoviště má své digitální dvojče a tak pro drobné úpravy protokolu nemusí být odborník ani fyzicky přítomen, lze je udělat na dálku,“ vysvětlil Matoušek.

Výzkumníci teď s nemocnicí hledají pro robota nejlepší využití. Kromě práce se vzorky COVID-19 se jedná o nasazení v laboratoři, kde se připravují cytostatika, tedy léčiva s nezanedbatelnou toxicitou, jejichž příprava je řazena mezi rizikové práce. „Momentálně jednáme s laboratořemi FN Brno, MOÚ a laboratoří CEITEC MU. Pro pilotní implementaci zvolíme variantu, která bude časově efektivní a bude reálně využitelná i do budoucna, “ ujistil Matoušek.

Projekt openTube chtějí vědci po fázi validace zveřejnit, aby na něm mohli stavět i další odborníci, či vizionáři. „V tomto projektu je nadšení a chuť pomoci ve špatných časech tak, jak to dělali jiní kolegové z naší sféry. Nepracovali jsme za peníze, byla to výzva. Překonávali jsme překážky a víme,  že mnohé nás ještě čekají, ale jsme akademičtí výzkumníci, tedy kdo, když ne my, per aspera ad astra,“ uzavřel vedoucí týmu Radomil Matoušek.

 

Galerie