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CTU 电气工程教师帮助 Motol 大学医院实现冠状病毒检测自动化

CTU 电气工程学院 (FEE CTU) 计算机科学系的科学家和学生与查尔斯大学理学院和捷克信息学、机器人和控制论 (CIIRC) 研究所合作,正在研究 COVID-19 的自动化莫托尔大学医院的样本测试。目前正在开发的算法旨在让医院移液机器人能够快速安全地处理样本,避免交叉污染。 Opentrons 和 Beckman Biomek 3000 机器人的参与将使有机化学和生物化学研究所 AS CR (IOCB AS CR) 新开发的测试套件的使用成为可能,并对测试过程产生重大影响。如果成功,它将取代实验室技术人员的工作,实验室技术人员将有空间开展与抗击冠状病毒相关的其他活动。新软件可以在复活节期间部署。

科学家和医院之间的合作得益于正在进行的 CIIRC 项目,该项目向 Na Bulovce 医院提供了移液机器人。危机期间对自动化的需求大幅增加,因此莫托尔大学医院也向大学求助。这次有一群来自 FEE CTU 的研究人员和学生参加。查尔斯大学理学院实验植物生物学研究生,具有RNA提取过程的经验,加入了该团队,成为机器人和生物化学领域之间的关键纽带。目前,医院的两个团队正在密切沟通和分享经验,以确保机器人尽快无缝部署。

“为了投入运行,系统必须通过严格的测试。毫不奇怪,这里的责任是巨大的。如果冠状病毒检测呈假阳性,我们将隔离患者及其家人。但如果一切顺利的话,机器人将会给医院带来很大的好处。他们可以不间断地工作,不会感到疲倦,不会分散注意力,甚至不会对日常工作感到厌倦。我们相信,多亏了我们,实验室技术人员将能够完成其他不易自动化的工作,或者至少得到一点休息。”  FEE CTU 计算机科学系博士生 Petr Váňa 说道。自三月底启动以来,一直致力于该项目。

该程序的主要目的是最大限度地减少所谓的交叉污染的风险。这是通过优化机器人移液头的运动来实现的,这样就不会因意外滴落样品而危及其他样品。因此,移液器吸头不得经过除预期样品之外的样品。这大大降低了其他样本污染的风险,从而降低了健康人被误识别为感染者的风险。 IOCB AS CR 与查尔斯大学第二医学院医学微生物学研究所和莫托尔大学医院合作,开发了用于分离病毒 RNA 的创新测试装置,从而能够诊断 COVID-19 疾病,从而成为解决方案的关键。在捷克共和国,来自国外的检测数量有限。此外,许多制造商不允许在其设备上使用非企业化学品,但这些化学品却很稀缺。 

由于该程序基于我们可以在捷克共和国生产足够数量的化学品,因此实验室可能独立于制造商可能无法提供商业测试套件的情况。如果没有多个研究中心如此广泛的多学科合作,该项目就无法有效开展。  查尔斯大学理学院的 Adéla Přibylová 评论道:“机器人技术参与改善医疗保健实验室程序证明,我们能够比来自看似遥远领域的个人更快地实现目标,而且效率更高。”

科学家和学生正在开发的软件将来可能会在其他实验室和实验室程序中得到应用。尽管移液机器人实现自动化现已成为常见做法,但部署其他机器人可以加快并简化测试过程。此外,FEE CTU 的优化程序编程速度更快,可用于较旧或较便宜类型的机器人,这将提高其在测试过程中的可靠性。这些机器人在捷克共和国数量较多,其用户可以直接执行开发的程序。   

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