Kosmonautika pomáhá: Automatické zpracování vzorků

Přichází čas pro další díl našeho nepravidelného seriálu o tom, jak se kosmonautika nenápadně promítá do dalších oborů a jak dokáže ovlivňovat život na Zemi. Dnes zaměříme svou pozornost na zmenšenou jednotku pro biologické experimenty Biolab, která byla původně určena pro provoz na Mezinárodní vesmírné stanici, konkrétně v evropském modulu Columbus – na náhledovém snímku vidíme německého astronauta Alexandra Gersta při práci s Biolabem. Dnes ale tento systém pomáhá zlepšovat lékařské diagnózy zde na Zemi, přičemž využívá zautomatizovaných a hlavně levných postupů, které umožňují široké využití této technologie.

Tento systém se označuje jako IVD (In vitro diagnostics) a jeho úkolem je testovat vzorky jako třeba lidskou krev, moč, nebo různé tkáně. V těchto vzorcích pak hledá projevy nemocí, či infekcí, nebo může pomoci určit zdravotní stav subjektu, případně stanovit jeho diagnózu. Systém dokáže odhalit třeba cukrovku, rakovinu, kardiologické problémy, virus HIV, autoimunitní problémy, nebo infekční choroby. Využití nachází i při zkouškách léků.

Manuální testování vzorků v laboratořích

Manuální testování vzorků v laboratořích
Zdroj: http://www.esa.int/

Jak se lékařská věda rozrůstá a stává se stále komplexnějším oborem, narůstá i množství vzorků, které je potřeba rychle otestovat. Tento nárůst poptávky řeší laboratoře hledáním automatických systémů s velkou kapacitou, které mají celý proces urychlit, zvýšit kvalitu analýzy a hlavně rychle vyřešit případné komplikace. Mnoho menších laboratoří, které zpracovávají menší množství vzorků stále vše provádí manuálně, ale mají zájem o automatizaci. Odrazuje je však vysoká cena těchto složitých a rozsáhlých systémů, které jsou stavěné na velké množství vzorků.

Průřez modulem Columbus

Průřez modulem Columbus
Zdroj: http://www.esa.int/

Ledy se začaly hýbat když společnost Fujirebio Europe společně s belgickou firmou Verhaert vstoupila do evropského kosmického programu. Právě tyto dva podniky totiž dokázaly najít řešení výše popsaného problému. Na Mezinárodní vesmírné stanici se nachází evropský experimentální modul Columbus, ve kterém najdeme výzkumné zařízení Biolab zaměřené (jak již název napovídá) na biologické zkoušky. Jeho výrobcem byla právě společnost Verhaertfor. Nakonec se ukázalo že tato technologie by byla optimální i pro pozemská pracoviště s menším množstvím zpracovávaných vzorků.

Biolab

Biolab
Zdroj: http://www.esa.int/

V současné době se firma Verhaertfor podílí na vylepšování diagnostiky infekčních chorob a rakoviny, aby výsledný produkt mohl sloužit lidem na Zemi. Celý systém původně připravovaný pro ISS má ideální parametry. Byl stavěný tak, aby příliš astronauty nezatěžoval, protože jejich čas je velmi drahý. Kosmická stanice navíc vyžaduje, aby všechny systémy fungovaly pokud možno co nejdéle jen s drobnou údržbou a kalibrací.

Vědecké experimenty na ISS se nejčastěji provádí s malým množstvím vzorků a potřebují opravdu vysokou přesnost výsledků. Stejně tak se musí dbát na podmínky, kterým jsou vzorky vystaveny – ať už jde o teplotu, nebo riziko kontaminace. Společnost Verhaertfor se rozhodla zjednodušit systém experimentů v kosmickém Biolabu. Výsledkem byl nejprve návrh a následně i výroba jednotky, která důkladně kontroluje všechny procesy, kterým je vzorek vystaven.

Opakovaným používáním tohoto přístupu společně s jejich know-how vedlo k tomu, že vzorky mohou být automaticky kontrolovány a v případě malého počtu vzorků může tento systém nahradit manuální zpracování. Důležité je, že tento „návrh z kosmu“ umožňuje analýzu nejen zautomatizovat, ale díky vyšší rychlosti zpracování, eliminaci údržby a kalibrace je i levnější. Navíc dokáže velmi přesně pracovat s reagenty, tedy látkami, které pomáhají analyzovat konkrétní vzorek.

Automatické testovací zařízení

Automatické testovací zařízení
Zdroj: http://www.esa.int/

Díky novému systému mohou i menší laboratoře získat automatický systém, který není zbytečně předimenzovaný a cenově nedostupný. V srpnu 2015 vypustila firma Fujirebio Europe na trh analyzátor schopný v jednu chvíli analyzovat deset proužků se vzorky. „Toto zařízení používá stejný systém práce se vzorky a architekturu práce s reagenty, který jsme vyvinuli pro ISS“ říká Sam Waes z firmy Verhaert a dodává: „Díky přesunu této kosmické technologie má úroveň přesnosti zpracování srovnatelný se systémy, které pracují s mnohem větším počtem vzorků (většinou jich je 48), ovšem za zlomek jejich ceny.“

Zdroje informací:
http://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/Alexander_Gerst_with_Biolab.jpg
http://www.esa.int/…/16170187-1-eng-GB/Laboratory_testing.jpg
http://www.esa.int/…/Cutaway_view_of_Columbus_laboratory.jpg
http://www.esa.int/…/Biolab_is_designed_to_support_biological_experiments_on_ISS.jpg
http://www.esa.int/…/TENDIGO_strip-based_assay_automated_processor.jpg

Kosmonautika pomáhá: Automatické zpracování vzorků, 2.5 out of 5 based on 24 ratings
Pin It
(Visited 929 times, 1 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (24 votes cast)
(Visited 929 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


9 komentářů ke článku “Kosmonautika pomáhá: Automatické zpracování vzorků”

  1. Martin Gembec napsal:

    Biolab byla k vidění i u modulu Columbus na ESTECu, viz moje foto zde https://www.zonerama.com/Link/Photo/79837159/2232473

  2. kolemjdoucí napsal:

    …hezké PR

    PS: Kolegové praktici k tomu mají jednu zásadní připomínku – interpretace výsledků, resp. kdo z odborného personálu nedělá danou specializaci od rána do večera (což je případ velkých laborek), může zcela špatně interpretovat získané výsledky (prostě každej jsme trochu jinej, takže nedojde k rozpoznání kritického stavu …opakovaná zkušenost z menších zdravotních institucí).

    • Dušan Majer napsal:

      To zní velmi pravděpodobně, ale i tak je super, jak technologie vyvinuté pro kosmonautiku nachází i uplatnění v běžném životě.

      • kolemjdoucí napsal:

        Jste moc velký idealista …kosmické agentury jsou dnes hodně podobné komisi EU – rozdělují dotace, a často i s obdobným klíčem – na základě lobingu.

        PS: Pokud nevíte jak dotace fungují, tak je to tak z 80% o již vymyšlených věcech (jinak se prakticky nedají reálně naplnit cíle, neboť vás pořád někdo otravuje s nějakými hlášeními …rozdělovači musejí vykazovat sofistikované aktivity).

        • Dušan Majer napsal:

          Je mi v podstatě jedno, zda je tam lobing nebo ne, důležité jsou pro mne výsledky. 🙂

        • maro napsal:

          Určitě budete mít v hodně věcech pravdu, ale i ti rozdělovači si musí dávat pozor, na co ty peníze uvolňují. Nikdo nechce být „chycen“ někým, kdo zakřičí „císař je nahý“, tedy, že vyhazuje peníze za něco už dávno vymyšleného, nebo zcela nesmyslného. A takové spolky informovaných nadšenců jsou všude. I náš Sysifos takhle docela pěkně vymáchal jakési krajské dotace na nesmyslné perpetuum mobile, nebo co to bylo.

        • kolemjdoucí napsal:

          „Je mi v podstatě jedno, zda je tam lobing nebo ne, důležité jsou pro mne výsledky …“

          Výsledkem je ve skutečnosti jen PR… celá platforma byla již vymyšlena dávno před realizací oné vesmírné aktivity, která jen posloužila k potenciálně lepší prodejnosti.
          Výsledek tedy není odvozený od vývoje pro vesmír (to si jen můžete namlouvat, k čemuž šikovně formulované PR úmyslně svádí).

          PS: Lobing v tomto případě hodnotím spíše neutrálně, neboť občas může přivézt finance potřebné k dokončení nějakého dříve vymyšleného skutečně přínosného projektu (v medicíně hlavně do fáze ověřování, která bývá prakticky nejnákladnější).

        • Dušan Majer napsal:

          Chápu, jak to myslíte. Ale i když je to jen PR, tak si myslím, že podobné články mohou běžným lidem ukázat, jak jsou lety do vesmíru důležité pro život na Zemi ( i když je to někdy trochu složitější).

        • kolemjdoucí napsal:

          maro: „…ti rozdělovači si musí dávat pozor, na co ty peníze uvolňují.“

          …o tom by se daly psát romány, někdy i detektivky 😉
          Stačí se třeba prohrabat databázemi financí přidělovaných v tuzemsku, a případně trochu znát vazby… po jídle nebo před spaním ale rozhodně nedoporučuji 🙁

Zanechte komentář