Drosophila melanogaster, yang lebih dikenal sebagai lalat buah, mungkin tampak seperti hama biasa. Namun, serangga ini sangat penting bagi penelitian yang sedang berlangsung mengenai berbagai penyakit neurologis di Rumah Sakit Anak Texas.
Lalat buah sangat penting untuk penelitian ini karena mereka memiliki 75% gen yang menyebabkan penyakit pada manusia, berkembang biak dengan cepat, dan para ilmuwan dapat dengan mudah mengubah kode DNA mereka, menurut UC Davis. Namun, menangani lalat buah ini di laboratorium bisa menjadi usaha yang sulit.
ABB Robotics dan Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) di Rumah Sakit Anak Texas telah menciptakan stasiun kerja pemindahan lalat buah otomatis. Sistem ini dilengkapi robot kolaboratif YuMi berlengan ganda buatan ABB untuk membantu studi berbagai penyakit termasuk Alzheimer, Huntington, dan Parkinson.
Perusahaan tersebut mengatakan bahwa ini adalah sistem otomatis pertama yang tidak mengharuskan lalat diimobilisasi dengan anestesi seperti karbon dioksida sebelum dipindahkan. Tahap anestesi merupakan langkah yang membosankan dalam sistem sebelumnya, yang dapat membahayakan perilaku lalat dan keakuratan hasil penelitian.
"Kami telah melihat kemajuan signifikan dalam otomatisasi laboratorium selama bertahun-tahun, namun beberapa tugas penting masih dilakukan secara manual, yang dapat memengaruhi hasil," kata Jose-Manuel Collados, manajer Lini Produk Robotika Layanan ABB. "Lengan cobot YuMi kami bekerja secara independen tetapi dengan cara yang terkoordinasi, sehingga memungkinkan untuk mengotomatiskan tugas rumit dalam memindahkan lalat hidup di antara botol."
Memindahkan lalat buah antar botol adalah tugas yang sulit
Sebagai bagian dari perawatan rutin, para peneliti Rumah Sakit Anak Texas memberi makan lalat buah dengan memindahkannya ke dalam botol kecil berisi makanan setiap 30 hari. Sebuah laboratorium biasanya memelihara sekitar 20.000 botol kecil, yang berarti para peneliti menghabiskan 20% dari hari kerja mereka untuk "membalikkan lalat" dengan meletakkan botol kecil berisi stok lalat di atas botol kecil berisi makanan segar, lalu mengetuknya untuk menjatuhkan lalat.
Semua upaya sebelumnya untuk mengotomatiskan proses hingga saat ini melibatkan pemaparan lalat di luar botol selama pemindahan, sehingga memerlukan sedasi, kata ABB. Sistem baru ini juga dapat meningkatkan keakuratan hasil dan mempercepat proses pemindahan, kata ABB Robotics.
Insinyur dari ABB berkolaborasi dengan para peneliti di Duncan NRI untuk merancang dan membangun stasiun kerja pemindahan lalat, yang meliputi cobot YuMi, meja berisi tumpukan botol untuk pemindahan, unit kode batang dan pelabelan, serta saluran sampah.
Cobot YuMi dari ABB melakukan gerakan yang sama seperti yang dilakukan peneliti manusia untuk mengetuk dan memindahkan lalat di antara botol-botol kecil. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk fokus pada tugas-tugas penting seperti penemuan jalur-jalur baru dan pengujian kemanjuran obat-obatan baru dalam mengobati gangguan-gangguan neurologis.
YuMi memungkinkan pelacakan yang cermat di Rumah Sakit Anak Texas
YuMi menangani seluruh proses membalik lalat buah, yang meliputi pelaksanaan 10 langkah yang telah diprogram sebelumnya secara berurutan. Sama seperti manusia, robot mengambil botol berisi lalat hidup, membuka sumbat selulosa asetat pelindung, meletakkan botol di atas botol berisi makanan segar, dan mengetuk botol untuk memindahkan lalat.
Robot kemudian menutup, memberi label, dan memindai botol tersebut, lalu menumpuknya di rak kardus. Robot kemudian membuang botol-botol tersebut bersama makanan lama untuk menghindari kontaminasi silang.
Salah satu fitur menonjol dari sistem ini, menurut ABB, adalah kemampuannya untuk membaca kode batang dan mencetak label. Para peneliti menggunakan label ini untuk mengidentifikasi informasi tentang galur dan genotipe selama pemindahan. Fitur ini memastikan pelacakan dan pengelolaan galur Drosophila yang cermat.
Teknologi penginderaan canggih milik robot ini memungkinkan penempatan botol kecil secara tepat dalam rak kardus standar, memberikan peneliti pilihan untuk terus menggunakan rak botol kecil yang ada, sehingga mengurangi biaya operasional untuk Rumah Sakit Anak Texas.
ABB mengatakan bahwa mereka merancang sistem ini agar kooperatif dan aman untuk interaksi manusia. Lengan sensor geraknya dilengkapi untuk mendeteksi manusia atau benda di dekatnya, menghentikan gerakan secara instan untuk mencegah kecelakaan, sehingga memungkinkan ruang kerja kolaboratif yang aman.