סרידהאר איינגאר, המייסד והמנכ"ל של Elemental Machines.
מכונות יסוד
מוצרי האינטרנט של הדברים (IoT) - כמו ראש מקלחת רמקול בלוטות' או מקרר שמזמינים דברים ישירות מהאינטרנט - עשויים להיראות כמו רעיונות למתנות לחג גימיקים. אבל החברה הזו מצאה מקרה שימוש מעשי לטכנולוגיה החדשה: מכונות יסוד, פלטפורמת מודיעין מבצעי מעבדה, יש בדיוק גייסה $ 41 מיליון דולר בסבב גיוס מסדרה ב'. החברה מסייעת למעבדות ביוטכנולוגיה לייעל את פעילותן ועשויות לחסוך מיליוני דולרים לחברות על ידי שליטה במשתנים סביבתיים.
המייסד שלה, סרידהאר איינגאר, היה סטודנט לתואר שני באוניברסיטת קיימברידג' כשפרויקט הדוקטורט שלו נתקל במחסום דרכים בלתי צפוי: ניסוי שגרתי שביצע מאה פעמים למחקר שלו הפסיק לפתע לעבוד. לאחר חודשים של תלישת שיער ותהייה אם יוכל להשלים את עבודת הדוקטורט שלו, הוא סוף סוף הגיע לגלות שהמחלקה החליפה את מותג חומרי הניקוי לזכוכית ששימש במדיחי הכלים שלה. הפרט הזה לכאורה חסר חשיבות שהרכש לא הצליח ליידע אף אחד עליו השפיע עמוקות על הניסוי.
כל מי שעבד אי פעם במעבדה יכול לחלוק סיפור דומה: הכאב הנורא בניסיון להבין את מקורות השונות בניסויים שלהם. זו בעיה כל כך נפוצה, שיש אפילו כלל שלא נאמר בקרב אקדמאים: אם הניסוי יעבוד שלוש פעמים, פרסם אותו, כי ניסיון לשכפל אותו שוב יבחן את מזלך. הבעיה היא שהחוכמה האקדמית הקונבנציונלית הזו לא עובדת כל כך טוב בתעשייה שבה התהליך צריך לעבוד נכון בכל פעם כדי לייצר מוצרים אמינים. חללי ה"מעבדה" המרמזים על ניסויים באקדמיה דומים יותר למפעלים לתעשיית הביוטק ולכן חייבים לעמוד בתקני איכות ושחזור הרבה יותר גבוהים.
למזלו של סרידהאר, התקרית המצערת בבית הספר לתארים מתקדמים לא הפריעה לו להפוך למייסד סטארט-אפים טכנולוגי מצליח שמחזיק ביותר מ-50 פטנטים. סרידהר הגיע בסופו של דבר לתעשיית המכשור הרפואי, שם דיוק ושחזור חשובים לא פחות כמו במעבדה, אם לא יותר. בשנת 2001 הוא הקים אגאמטריקס, חברה לניטור גלוקוז בדם המייצרת מדי סוכר עבור מותגי חנויות כמו CVS, Target
מאז ימי ה-Misfit שלו, Sridhar חזר למעבדה וכעת מיישם את כל מה שלמד על בניית חיישנים ומוצרים המחוברים לענן לאוטומציה של מעבדות. הלקחים האלה לא תמיד היו קלים: בזמן ייצור מדי הגלוקוז, החברה שלו נאלצה להתמודד עם הפסדים של קרוב ל-20% בצד הייצור, שעלו לה מיליוני דולרים. כדי לקבל שליטה טובה יותר על איכות הייצור, הם היו צריכים לדעת מה קורה במפעל באמצע העולם. הם הצליחו להתקין חיישנים פשוטים במתקן הייצור, לאסוף נתונים סביבתיים (כגון טמפרטורה ולחות), ולתאם את המשתנים הללו לאיכות המוצר, מה שעזר להפחית את הפסדי הייצור מ-20% לפחות מ-1%.
מה שהניסיון הזה לימד את סרידהאר הוא שכל מעבדה או סביבת ייצור יכולים להפיק תועלת רבה מניטור ובקרה סביבתיים משופרים. הטכנולוגיה התקדמה רבות ב-15 השנים האחרונות: מכשירי בית חכם הם חלק מחיי היומיום שלנו, אז למה לא להביא אותם לייעל את פעילות המעבדה? זה מה שעושה Elemental Machines, החברה האחרונה של Sridhar: הם בונים את החומרה, יישומי הענן ומוצרי הניתוח המונעים בינה מלאכותית כדי לעזור לארגונים מונעי מדע להגביר את היעילות שלהם על ידי איסוף והפקת משמעות מנתוני תפעול מעבדה. טכנולוגיה זו עשויה להיות חסרה חלקה כדי לאפשר הצלחה בייצור ביולוגי:
"הגבול בין מעבדות למפעלים מיטשטש. ומה שזה אומר הוא שהרבה מהגישות שהיו בשימוש מסורתי בייצור יכולות להתחיל בשימוש בעבודת מעבדה", חושב סרידהאר. "אני חושב שאנחנו במצב טוב מאוד להביא כמה טכנולוגיות חדשות לחלל."
מכשיר חומרה IoT של Elemental Machines המשמש לניטור ציוד מעבדה.
מכונות יסוד
Elemental Machines פועלת כדי להעריך באופן יזום את סביבת המעבדה כולה כדי להבטיח שצוותים, תהליכים וציוד מנוצלים בצורה היעילה ביותר. לדוגמה, ניתן להשתמש במכשירים מסוימים לעתים קרובות יותר מאחרים, הדורשים כיול תכוף יותר. המקרר הקרוב לספסל המעבדה עשוי להיפתח בתדירות גבוהה יותר, מה שיוביל לתנודות בטמפרטורה. ניתן למדוד את כל המשתנים הללו באמצעות חיישנים המוצבים ברחבי המעבדה, ויוצרים תשתית מעבדה חכמה לאיסוף נתונים שניתן למנף אותה כדי לייעל את השימוש במשאבים. עד כה, Elemental Machines תמכה ביותר מ-500 לקוחות בתחום מדעי החיים, ואין זה מפתיע שהמאמצים הראשונים של טכנולוגיית המעבדה החכמה הם חברות הביולוגיה הסינתטית המתקדמות ביותר כגון גינקו ביוורקס.
"בשנת 2020, Ginkgo Bioworks החלה להשתמש בניטור מרחוק של Elemental Machines. זה מאפשר לנו לצפות במצב הבריאות של יחידות האחסון הקירור שלנו על ידי הסתכלות על זמן המחזור של המדחס וכן לראות את מספר פתחי הדלתות", אמרה אנה גרינסוואג, מנהלת בכירה של תפעול מעבדה ב-Ginkgo Bioworks. "הצלחנו לחבר בקלות התראות Elemental Machines לתוך תהליך ההתראות שלנו, כך שניתן יהיה לטפל בבעיות במהירות. ככל שגדלנו, Elemental Machines הצליחה לעמוד בקצב ולהתאים לפי הצורך. Elemental Machines פתוח לנקודות מגע תקשורת לפי הצורך על ידי Ginkgo ומתעניין באפיקים אחרים לחקור תמיכה בניהול מעבדה."
אבל ההשפעה הפוטנציאלית של יישום טכנולוגיות מעבדה חכמות אינה מוגבלת רק לתעשיית הביולוגיה הסינתטית. Elemental Machines מתכננת להשתמש ב-41 מיליון הדולר שגויסו בסבב הגיוס האחרון כדי לתדלק צמיחה מסחרית בשירותי מחקר, מעבדות קליניות ובקרת איכות, כמו גם לתמוך בתחומים קשורים כמו ייצור, מדעי החומרים, טכנולוגיית המזון, אג טק ועוד. תעשיות. "אנחנו נרגשים לבנות על ההצלחה האדירה שהייתה לנו בתחום המו"פ. אנו מאמינים שהפלטפורמה הטכנולוגית שלנו מוכנה לשנות סביבות תפעוליות על ידי חיבור כמעט כל נכס פיזי לענן, ובכך לשחרר את המפעילים להתמקד ביוזמות אסטרטגיות יותר", אמר סרידהאר ב- בידיעה שהונפקה לתקשורת.
קל יותר לניטור מעבדה המחוברת לענן בתנאי עבודה מרחוק ויכולה לסייע בהפחתת טעויות אנוש. עבור מעבדות GMP, זה יכול להפחית את עלות התאימות שלהן, לייעל את היעילות התפעולית ולהגדיל את החזר ה-ROI של ייצור ביולוגי. מכונות יסוד יכולות גם לעזור למעבדות ליישם יוזמות ירוקות לצמצם את טביעת הרגל הסביבתית של המחקר שלהם. ואולי בעתיד, הוא יוכל לאבחן ולתקן בעיות ללא התערבות אנושית. מערכות אוטונומיות הן היבט אינטגרלי של המהפכה התעשייתית הרביעית שמשנה את סביבות המחקר והפיתוח. על ידי ייעול משימות מעבדה שגרתיות, כמו בדיקת טמפרטורות, זה יכול לשחרר מדענים להתמקד ב"תמונה הגדולה".
אוטומציה של מעבדה היא אולי פחות סקסית מציוד לביש. אבל Sridhar רואה את הפוטנציאל להשפעה אדירה על ידי הבאת טכנולוגיות Industry 4.0 לארגונים מונעי מדע. עם הדחיפה להגדלת קיבולת הייצור הביולוגי בארה"ב, השקעות באוטומציה, תקשורת מכונה למכונה ואנליטיקה מונעת בינה מלאכותית הן חיוניות כדי להשיג יתרון תחרותי. במובן מסוים, Elemental Machines הוא כמו מוניטור בריאותי - אבל עבור המעבדה שלך, וכפי שעושים עוקבים אחרים, יכולים לעזור להניע את המעבדה שלך לגבהים חדשים.
תודה גם לך קטיה טרסאווה למחקר נוסף ודיווח על מאמר זה. אני המייסד של SynBioBeta, וכמה מהחברות שאני כותב עליהן, כמו Ginkgo Bioworks, הן נותנות חסות של כנס SynBioBeta ו עיכול שבועי.
מקור: https://www.forbes.com/sites/johncumbers/2022/12/18/elemental-machines-is-bringing-the-internet-of-things-to-lab-operations-to-save-millions- של דולרים-לחברות ביוטכנולוגיה/