ربات ها در جهت بهینه سازی کشت سلول و ارگانوئید
طی یک تحقیق مشترک بین دانشگاه علوم پزشکی هاروارد و دپارتمان فیزیک و تکنولوژی مسکو، برای اولین بار اقدام به استفاده از رباتها در جهت بهینه سازی کشت سلول و ساخت ارگانوئیدها نمودند.
این تحقیق که در مجله Translational Vision Science & Technologyبه چاپ رسید، برای اولین بار از ربات ها و دانش یادگیری ماشین اقدام به کشت سلول های رتینوئید (retina cells) نمودند که در نتیجه تعداد سلول تولید شده و بازدهی آنها افزایش یافت.
این تیم تحقیقاتی به منظور مقایسه عملکرد ربات ها با انسان، دو گروه مجزا برای مقایسه انتخاب نمودند که در یکی از آنها کشت توسط کاربر و در گروه دوم کلیه مراحل توسط رباتها انجام شد.
به جهت بررسی بازدهی هرگروه، سلولهای کشت شده توسط لیبلهای رنگی فلورسانس نشانه گذاری شدند. سپس محققان به اسکن چاهکهای کشت سلول به کمک فناوری پردازش تصویر و زبان برنامه نویسی پایتون پرداختند.
این برنامه قادر است تا قسمت هایی از چاهک کشت سلول را تشخیص دهد که بیشترین میزان رنگ فلورسانس در آن دیده میشود و از انجایی که پروتئین لیبل شده فقط در سلولهای رتینوئید ایجاد میشود، میتوان ادعا کرد که در نواحی با میزان بازتابی بالای رنگ فلورسانس، کشت سلول به خوبی صورت پذیرفته است. همچنین این شناسایی در ارزیابی موفقیت آمیز بودن رشد و بقا ارگانوئید موثر است.
مطابق این تحقیق استفاده از الگوریتمهای اتوماتیک و سیستمهای رباتی، به کمک ایجاد مکانیسم های تحریکی رشد سلولها را ارتقا می بخشد. این سیستم هوشمند باعث شد تا میزان زمان مصرفی پژوهشگر برای کشت سلول را از ۲ ساعت به ۳۴ دقیقه کاهش دهد.
در پایان مجری این پروژه اذعان داشت که این روش میتواند افق روشنی از هوشمند سازی در دنیای زیست شناسی باشد چرا که با کشت سلول در مقیاسهای بزرگ و تمایز آنها به سلولهای گوناگون به صورت پربازده (High-Throughput) بستر مناسبی برای بررسی اثرات دارویی و پیوند سلول فراهم میگردد. کشت هوشمند سلولها نه تنها موجب افزایش دقت میشود بلکه هزینههای انسانی را نیز کاهش داده و به دنبال آن محصول بیشتری را تولید میکند.