Drosophila melanogaster, mais conhecida como mosca-das-frutas, pode parecer uma praga comum. Esses insetos, no entanto, são essenciais para pesquisas contínuas sobre várias doenças neurológicas no Texas Children's Hospital.
As moscas-das-frutas são muito importantes para essa pesquisa porque compartilham 75% dos genes que causam doenças em humanos, reproduzem-se rapidamente e os cientistas podem facilmente mudar seu código de DNA, de acordo com a UC Davis. Lidar com essas moscas-das-frutas no laboratório, no entanto, pode ser uma tarefa complicada.
A ABB Robotics e o Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) do Texas Children's Hospital criaram uma estação de trabalho automatizada para transferência de moscas-das-frutas. O sistema apresenta o robô colaborativo YuMi de braço duplo da ABB para auxiliar no estudo de doenças como Alzheimer, Huntington e Parkinson.
A empresa disse que este é o primeiro sistema automatizado que não requer que as moscas sejam imobilizadas com anestésicos como dióxido de carbono antes da transferência. O estágio de anestesia é uma etapa tediosa em sistemas anteriores, o que pode prejudicar o comportamento das moscas e a precisão dos resultados do estudo.
"Temos visto avanços significativos na automação de laboratório ao longo dos anos, mas algumas tarefas cruciais ainda são realizadas manualmente, o que pode impactar os resultados", afirmou Jose-Manuel Collados, gerente da Linha de Produtos de Robótica de Serviços da ABB. "Os braços do nosso cobot YuMi trabalham de forma independente, mas coordenada, tornando possível automatizar a complexa tarefa de transferir moscas vivas entre frascos."
Transferir moscas-das-frutas entre frascos é uma tarefa complicada
Como parte da manutenção de rotina, os pesquisadores do Texas Children's Hospital alimentam moscas-das-frutas transferindo-as para frascos contendo alimentos a cada 30 dias. Um laboratório típico mantém cerca de 20.000 frascos, o que significa que os pesquisadores passam 20% de um dia de trabalho "virando moscas" colocando um frasco contendo o estoque de moscas sobre um frasco com alimentos frescos e, em seguida, batendo nele para soltar as moscas.
Todas as tentativas anteriores de automatizar o processo até o momento envolveram expor as moscas fora dos frascos durante a transferência, exigindo, portanto, sedação, disse a ABB. O novo sistema também pode melhorar a precisão dos resultados e acelerar o processo de transferência, observou a ABB Robotics.
Engenheiros da ABB colaboraram com pesquisadores do Duncan NRI para projetar e construir uma estação de trabalho de transferência de moscas, que inclui o cobot YuMi, uma mesa empilhada com frascos para transferência, uma unidade de código de barras e etiquetagem e uma rampa de lixo.
O cobot YuMi da ABB realiza os mesmos movimentos que pesquisadores humanos para tocar e transferir as moscas entre frascos. Isso permite que os cientistas se concentrem em tarefas de missão crítica, como a descoberta de novos caminhos e o teste da eficácia de novos medicamentos no tratamento de distúrbios neurológicos.
YuMi permite rastreamento meticuloso no Texas Children's Hospital
O YuMi lida com todo o processo de virar moscas de fruta, que inclui executar 10 etapas pré-programadas em rápida sucessão. Assim como os humanos, o robô pega um frasco contendo moscas vivas, abre o tampão protetor de acetato de celulose, coloca o frasco sobre um com comida fresca e bate no frasco para transferir as moscas.
Ele então tampa, rotula e escaneia o frasco e finalmente o empilha em prateleiras de papelão. O robô então descarta os frascos com alimentos velhos para evitar qualquer contaminação cruzada.
Um recurso de destaque do sistema, de acordo com a ABB, é sua capacidade de ler códigos de barras e imprimir etiquetas. Os pesquisadores usam essas etiquetas para identificar informações de cepas e genótipos durante a transferência. Esse recurso garante rastreamento e gerenciamento meticulosos das cepas de Drosophila.
As tecnologias avançadas de detecção do robô permitem o posicionamento preciso de frascos em prateleiras de papelão padrão, dando aos pesquisadores a opção de continuar a usar as prateleiras de frascos existentes, reduzindo os custos operacionais para o Texas Children's Hospital.
A ABB disse que projetou este sistema para ser cooperativo e seguro para interação humana. Seus braços de detecção de movimento são equipados para detectar humanos ou objetos próximos, interrompendo o movimento instantaneamente para evitar acidentes, permitindo assim um espaço de trabalho colaborativo seguro.