Az Elemental Machines behozza a dolgok internetét a laboratóriumi műveletekbe, hogy dollármilliókat takarítson meg a biotechnológiai cégek számára

Az Internet of Things (IoT) termékei – például a Bluetooth hangszórós zuhanyfej vagy hűtőszekrény, amely közvetlenül az internetről rendel dolgokat – trükkös ünnepi ajándékötletnek tűnhet. Ez a cég azonban talált egy gyakorlati alkalmazást az új technológia számára: Elemi gépek, a labor Operations Intelligence platform, has just emelt $ 41 millió egy B sorozatú finanszírozási körben. A vállalat a környezeti változók szabályozásával segíti a biotechnológiai laboratóriumokat működésük egyszerűsítésében, és dollármilliókat takaríthat meg a vállalatok számára.

Alapítója, Sridhar Iyengar a Cambridge-i Egyetem végzős hallgatója volt, amikor PhD-projektje váratlan akadályba ütközött: a kutatása érdekében százszor elvégzett rutinkísérlet hirtelen leállt. Hónapokig tartó hajrángatás és azon töprengés után, hogy képes lesz-e befejezni a szakdolgozatát, végül megtudta, hogy a tanszék lecserélte a mosogatógépeiben használt üvegáru-mosószer márkát. Az a látszólag jelentéktelen részlet, amelyről a beszerzés senkit sem tájékoztatott, mélyen befolyásolta a kísérletet.

Bárki, aki valaha is dolgozott a laborban, megoszthat egy hasonló történetet: a kínzó fájdalmat, amikor megpróbálják kideríteni a kísérletei változékonyságának forrását. Annyira elterjedt probléma, hogy az akadémikusok körében még egy kimondatlan szabály is létezik: ha a kísérlet háromszor is működik, tedd közzé, mert a megismétlése szerencsét próbára tesz. A probléma az, hogy ez a hagyományos akadémiai bölcsesség nem működik olyan jól az iparban, ahol a folyamatnak minden alkalommal megfelelően kell működnie ahhoz, hogy megbízható termékeket készítsenek. A „labor” terek, amelyek a tudományos körökben a kísérletezést jelentik, inkább a biotechnológiai ipar gyáraihoz hasonlítanak, ezért sokkal magasabb minőségi és reprodukálhatósági szabványokat kell betartani.

Sridhar szerencséjére a szerencsétlen diplomás incidens nem tartotta vissza attól, hogy sikeres tech startup-alapító legyen, aki több mint 50 szabadalommal rendelkezik. Sridhar az orvostechnikai eszközök iparában kötött ki, ahol a pontosság és a reprodukálhatóság ugyanolyan fontos, mint a laboratóriumban, ha nem több. 2001-ben alapította Aga Mátrix, egy vércukorszint-ellenőrző cég, amely glükózmérőket gyárt olyan bolti márkák számára, mint a CVS, a TargetTGT
és KrogerKR
. Az ő monitoruk volt az első, az FDA által jóváhagyott orvosi eszköz, amely közvetlenül csatlakozhatott az okostelefonjához, és ezzel bevezette a digitális egészségügyi technológiák új korszakát. Második cége, rosszul sikerültA viselhető fitneszkövető eszközöket és intelligens otthoni termékeket gyártó céget 2015-ben vásárolta meg a Fossil 260 millió dollárért.

A Misfit napjai óta Sridhar visszakerült a laborba, és most mindent, amit az érzékelők és a felhőhöz csatlakoztatott termékek építéséről tanult, alkalmazza a laboratóriumi automatizálásban. Ezek a leckék nem mindig voltak könnyűek: a glükózmonitorok gyártása során cégének közel 20%-os veszteséggel kellett szembenéznie a gyártási oldalon, ami dollármilliókba került. Ahhoz, hogy jobban ellenőrizhessék a gyártás minőségét, tudniuk kellett, mi történik a fél világban lévő gyárban. Képesek voltak egyszerű érzékelőket telepíteni a gyártóüzembe, környezeti adatokat (például hőmérsékletet és páratartalmat) gyűjteni, és ezeket a változókat a termékminőséggel korrelálni, ami segített a termelési veszteség 20%-ról 1% alá csökkenteni.

Ez a tapasztalat azt tanította Sridharnak, hogy bármely laboratóriumi vagy gyártási környezet nagy hasznot húzhat a jobb környezeti megfigyelésből és ellenőrzésből. A technológia sokat fejlődött az elmúlt 15 évben: az intelligens otthoni eszközök mindennapi életünk részét képezik, miért ne lehetne egyszerűsíteni a laboratóriumi műveleteket? Ez az, amit Sridhar legújabb cége, az Elemental Machines tesz: hardvert, felhőalkalmazásokat és mesterséges intelligencia-vezérelt elemző termékeket építenek, hogy segítsenek a tudományvezérelt vállalkozásoknak növelni hatékonyságukat azáltal, hogy összegyűjtik és kinyerik a laboratóriumi műveletek adatait. Ez a technológia hiányozhat a biogyártás sikeréhez:

„Elmosódik a határ a laboratóriumok és a gyárak között. És ez azt jelenti, hogy a gyártásban hagyományosan használt megközelítések közül sok elkezdődik a laboratóriumi munkákban” – gondolja Sridhar. „Úgy gondolom, hogy nagyon jó helyzetben vagyunk ahhoz, hogy néhány új technológiát vigyünk a térbe.”

Az Elemental Machines a teljes laboratóriumi környezet proaktív értékelésén dolgozik, hogy biztosítsa a csapatok, folyamatok és berendezések lehető leghatékonyabb felhasználását. Például egyes műszerek gyakrabban használhatók, mint mások, és gyakrabban kell kalibrálni. A laborpadhoz legközelebbi hűtőszekrény gyakrabban nyitható ki, ami hőmérséklet-ingadozásokhoz vezet. Mindezek a változók mérhetők a laboratóriumban elhelyezett szenzorok segítségével, így intelligens laboratóriumi infrastruktúra jön létre az adatgyűjtéshez, amelyet kihasználva optimalizálható az erőforrások felhasználása. A mai napig az Elemental Machines több mint 500 élettudományi ügyfelet támogatott, és nem meglepő, hogy az intelligens laboratóriumi technológia első alkalmazói az élvonalbeli szintetikus biológiával foglalkozó cégek, mint pl. Ginkgo Bioworks.

„2020-ban a Ginkgo Bioworks elkezdte használni az Elemental Machines távfelügyeletét. Ez lehetővé teszi, hogy a kompresszor ciklusideje és az ajtónyílások száma alapján figyeljük hűtőházaink állapotát” – mondta Anna Greenswag, a Ginkgo Bioworks laboratóriumi műveletekért felelős vezető menedzsere. „Könnyen összekapcsoltuk az Elemental Machines riasztásait az értesítési folyamatunkkal, hogy a problémákat gyorsan meg lehessen oldani. Ahogy nőttünk, az Elemental Machines képes volt lépést tartani, és szükség szerint lépteti méretét. Az Elemental Machines nyitott a kommunikációs érintkezési pontokra a Ginkgo igénye szerint, és érdeklődik a laborkezelés támogatásának további lehetőségei iránt.”

De az intelligens laboratóriumi technológiák bevezetésének lehetséges hatása nem korlátozódik csak a szintetikus biológia iparára. Az Elemental Machines azt tervezi, hogy a legutóbbi finanszírozási körben begyűjtött 41 millió dollárt a kutatási, klinikai és minőség-ellenőrzési laborszolgáltatások kereskedelmi növekedésének ösztönzésére, valamint a kapcsolódó területek támogatására használja fel, mint például a gyártás, az anyagtudomány, az élelmiszer-technológia, az ag tech és egyebek. iparágak. „Izgatottak vagyunk, hogy építhetünk a K+F területen elért óriási sikerünkre. Hiszünk abban, hogy technológiai platformunk alkalmas arra, hogy átalakítsa a működési környezetet azáltal, hogy szinte bármilyen fizikai eszközt csatlakoztat a felhőhöz, és ezáltal felszabadítja az üzemeltetőket, hogy stratégiaibb kezdeményezésekre összpontosítsanak” – mondta Sridhar. sajtóközlemény.

A felhőhöz csatlakoztatott labor könnyebben nyomon követhető távoli munkakörülmények között, és csökkentheti az emberi hibákat. A GMP-laboratóriumok esetében csökkentheti a megfelelés költségeit, optimalizálhatja a működési hatékonyságot, és növelheti a biogyártás megtérülését. Az Elemental Machines a laborok megvalósításában is segíthet zöld kezdeményezések hogy csökkentsék kutatásuk környezeti lábnyomát. És talán a jövőben emberi beavatkozás nélkül is képes lesz diagnosztizálni és kijavítani a problémákat. Az autonóm rendszerek a kutatási és fejlesztési környezeteket átalakító negyedik ipari forradalom szerves részét képezik. Az olyan hétköznapi laboratóriumi feladatok egyszerűsítésével, mint a hőmérséklet-ellenőrzés, felszabadíthatja a tudósokat, hogy a „nagy képre” összpontosítsanak.

A laboratóriumi automatizálás talán kevésbé szexi, mint a hordható eszközök. De Sridhar úgy látja, hogy az Ipar 4.0 technológiáknak a tudomány által vezérelt vállalkozásokba való eljuttatása óriási hatást érhet el. Az Egyesült Államok biogyártási kapacitásának növelésére irányuló törekvéssel az automatizálásba, a gépek közötti kommunikációba és a mesterséges intelligencia által vezérelt elemzésekbe történő beruházások kulcsfontosságúak a versenyelőny megszerzéséhez. Bizonyos értelemben az Elemental Machines olyan, mint egy állapotfigyelő – de az Ön laborja számára, és ahogy más nyomkövetők is teszik, segíthet a laboratórium új magasságokba emelésében.

Köszönöm Katia Tarasava a cikkhez kapcsolódó további kutatásokhoz és jelentésekhez. Én vagyok a SynBioBeta alapítója, és néhány cég, amelyekről írok, mint például a Ginkgo Bioworks, a SynBioBeta konferencia és a heti megemésztés.