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AI人工智能赋能生命科学实验创新,Opentrons三代新品重新定义实验室自动化

莱华尔科技

24 Jul 2023

(转载自 Opentrons合创生物)



移液工作站是完成高通量实验的必备工具之一,能帮助实验室构建标准化的实验流程,减少样品污染、系统误差和样品损耗风险,确保结果的准确性和复现率。


随着生命科学行业的飞速发展,科学研究需要更多突破和创新,然而现有的实验室自动化方案常常具备以下痛点。


  1. 较高的培训成本和培训难度,每次学习一款新技术就需要重新设计工作流程,限制了科研人员的实验发挥。

  2. 传统设备捆绑项目多,能够重新配置和整合的范围比较小,使创新受限。

  3. 采用非自动化方案将大大增加人力和物力,同时实验通量效率和复现率低,甚至有可能耽误宝贵的时间窗口。


为解决上述痛点,Opentrons 重新定义了实验室自动化,推出了 Opentrons Flex 全自动移液工作站,用 AI 赋能生命科学,极大地提升科研人员的研发创新力。



Opentrons 品牌介绍
移液自动化赛道的革命者

虽然很多国内的朋友没听过 Opentrons,但其实我们在实验室自动化行业已经深耕多年,产品销往全球 80+国家,服务于 4000+实验室,在移液自动化行业积累了良好的用户口碑。


Opentrons 在 2014 年推出一代产品,开创了桌面级自动化移液机器人的概念。2018 年,在主流自动化移液设备都是价格昂贵、系统封闭且体积庞大的市场局面,Opentrons 凭借一款桌面级、高性价比、程序开源同时高精准度的移液工作站 OT-2 迅速崭露头角。OT-2 自动化移液机器人精巧的机型结构和开源的程序赢得了广大客户的认可,斯坦福大学、麻省理工大学、哈佛大学等知名学府,以及默克、辉瑞等企业都成为 Opentrons 的忠实客户。


麻省理工大学科研人员使用Opentrons OT-2
麻省理工大学科研人员使用Opentrons OT-2

疫情期间,Opentrons 发挥了技术优势,在纽约建立了一个由多台 OT-2 机器人组成的检测中心,成功支援了超过 1500 万人的新冠病毒检测工作,同时为纽约市节省了超过 10 亿美元的费用,这次助力纽约政府抗疫行动让 Opentrons 在全球范围内获得了更多的关注和赞誉。


2021年,Opentrons 集团获得了软银领投的 2 亿美元 C 轮融资,集团估值达到 18 亿美元。


纽约市长参观 Opentrons 核酸检测实验室
纽约市长参观 Opentrons 核酸检测实验室

多年来,Opentrons 始终坚持开源和高品质的理念,旨在以较低的成本和人力提升生命科学领域的实验效率,让科研自动化不再受实验室规模、场地条件和人员编程技术水平限制,为科研人员提供了探索更多可能性的机会。


现在,Opentrons 再次给行业带来了一款全新突破性的产品,运用人工智能赋能生命科学,再次颠覆了传统的实验室自动化方式。经过 5 年的潜心研发,Opentrons 推出了这一创新产品,为科研人员提供了更高效、更精确的实验工具,并引领着实验室自动化的未来发展。


Opentrons 开源生态
支持 AI 赋能实验室自动化

Opentrons 为什么能做到让 AI 赋能实验室自动化?因为 Opentrons 具备一个拥有海量应用协议资源的在线协议库,里面的应用协议资源都是经过 Opentrons 团队以及客户研发验证出来的可以顺利运行的完整协议,例如:麻省理工大学、波士顿大学、Illumina 等知名院校和企业都在我们的协议库中上传了他们的应用协议,这样一来就为 AI 提供了自主学习的数据库,同时 Opentrons 提供 Python API 开源,易于与 AI 系统进行集成,使其能够深入学习各类应用协议,快速抓取协议内容,帮助科研人员迅速开发协议。


目前,麻省理工大学的研究人员已经使用 AI 与 Opentrons OT-2 集成,形成智能化自动移液系统,验证了 Opentrons 生态与 AI 集成的可行性。


麻省理工大学博士 Zhichu Ren 拍摄 AI 与 OT-2 整合案例
麻省理工大学博士 Zhichu Ren 拍摄 AI 与 OT-2 整合案例

智能化全自动化移液
硬件、软件系统全面升级

Opentrons Flex 与 OT-2 共享 Opentrons 软件生态,在此基础上,Opentrons Flex 的软件和硬件都进行了全面升级。增加了 96 通道、转板抓手、智慧屏幕的同时,增加了板位空间,Flex 拥有 12 个主板位和 4 个暂存板位。


这次全面升级将把实验室自动化发挥到极致,让设备实现无人值守自动运行。


1. 自动转板抓手——高效转板


Opentrons Flex 的转板抓手安装在 Z 轴龙门架上,可以夹取实验室器具,并能在磁珠分离板或热循环仪等模块上移动转板,还可以移到侧面板位,以补充吸头或实验室器具。



2. 96通道高精准移液——通量提升


Flex 移液器采用空气置换技术,可以进行 1-1000 μL 的高精度移液。移液器配备智能传感器,具备自动校准、实时定位和错误检测功能。Flex 的 Z 轴龙门架可以安装任意两个单通道或 8 通道移液器,或单独配置 Flex 96 通道移液器,您可以根据实验需求选择合适的移液器,并随时更换。



3. 7 寸液晶触屏系统——操作便捷


Flex 配备 7 英寸液晶触摸屏,采用防刮擦、防损坏的液晶材质,用户可以通过简单触屏完成实验设置。Flex 还具备一键校准功能,使校准变得简单易行,软件系统具备智能化图形提示,让操作简单易懂。



4. 12+4 板位空间升级——更大空间


Flex 甲板现在具备 12 个主甲板位和 4 个附加板位,用于放置吸头、实验室器具和功能模块。板位空间的升级能更好满足科研人员的需求,提高科研效率。



开源和兼容性拉满
完美适配您的实验流程

Opentrons Flex 与 OT-2 一样,具备开放的硬件框架,可以与其他外部设备集成。例如 Automata 公司将机械臂与 OT-2 成功集成,充分证明了 Opentrons 与其他设备集成的开放性。而且 Opentrons Flex 的软件系统具备开源性,使得用户可以根据实验室的应用流程进行自定义设置和开发。


Automata 的机械臂与 OT-2 整合
Automata 的机械臂与 OT-2 整合

Opentrons 已经帮助许多公司减轻了研发负担,其中包括DNA合成公司 Molecular Assemblies。该公司的 CEO Michael J. Kamdar 表示,Opentrons 能够全天候运行实验,并且 Opentrons 的技术已成为分子组装技术快速发展的关键工具。


结语

Opentrons Flex 全自动移液工作站融合先进的机器人技术、开源软件以及人工智能工具,为科学家们提供了更高效更兼容的解决方案。通过快速重新配置以适应新应用的能力,加上对 Opentrons 在线协议库的访问,使得科学家们能够轻松适应和优化他们的工作流程,为实验室自动化带来新的技术突破。


在行业发展分秒必争的当下,Opentrons 为科学家们提供了实验创新和自由探索的另一种选择。让自动化更适用、更便捷、更兼容,推动生命科学界的创新。

电话。 123-456-7890

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