Elemental Machines aduce Internetul lucrurilor în operațiunile de laborator pentru a economisi milioane de dolari pentru companiile de biotehnologie

Produsele Internet of Things (IoT) – cum ar fi un difuzor Bluetooth sau un frigider care comandă lucruri direct de pe internet – pot părea idei de cadouri de sărbători. Dar această companie a găsit un caz practic de utilizare pentru noua tehnologie: Mașini elementare, o platformă de informații despre operațiuni de laborator, tocmai are a ridicat milioane de $ 41 într-o rundă de finanțare din seria B. Compania ajută laboratoarele de biotehnologie să-și eficientizeze operațiunile și pot economisi milioane de dolari pentru companii prin controlul variabilelor de mediu.

Fondatorul acesteia, Sridhar Iyengar, era student absolvent la Universitatea Cambridge, când proiectul său de doctorat a lovit un obstacol neașteptat: un experiment de rutină pe care îl efectuase de o sută de ori pentru cercetarea sa a încetat brusc să funcționeze. După luni de zile în care s-a smuls părul și s-a întrebat dacă își va putea finaliza lucrarea de disertație, a ajuns în sfârșit să afle că departamentul a schimbat marca de detergent de sticlă care fusese folosită în mașinile sale de spălat vase. Acel detaliu aparent nesemnificativ despre care achiziția nu a informat pe nimeni a avut un efect profund asupra experimentului.

Oricine a lucrat vreodată în laborator poate împărtăși o poveste similară: durerea chinuitoare de a încerca să descopere sursele variabilității în experimentele lor. Este o problemă atât de comună, încât există chiar și o regulă nerostită în rândul cadrelor universitare: dacă experimentul funcționează de trei ori, publică-l, pentru că încercarea de a-l repeta din nou ar fi să-ți testeze norocul. Problema este că această înțelepciune academică convențională nu funcționează atât de bine în industrie, unde procesul trebuie să funcționeze corect de fiecare dată pentru a face produse fiabile. Spațiile „laboratoare” care implică experimentare în mediul academic sunt mai mult ca fabrici pentru industria biotehnologică și, prin urmare, trebuie să adere la standarde de calitate și reproductibilitate mult mai ridicate.

Din fericire pentru Sridhar, incidentul nefericit de la școala absolventă nu l-a împiedicat să devină un fondator de succes în tehnologie, care deține peste 50 de brevete. Sridhar a ajuns în industria dispozitivelor medicale, unde precizia și reproductibilitatea sunt la fel de importante ca și în laborator, dacă nu mai mult. În 2001, a fondat Aga Matrix, o companie de monitorizare a glucozei din sânge care produce contoare de glucoză pentru mărci de magazine precum CVS, TargetTGT
și KrogerKR
. Monitorul lor a fost primul dispozitiv medical aprobat de FDA care s-a putut conecta direct la smartphone-ul tău, inaugurând o nouă eră a tehnologiilor digitale de sănătate. A doua companie a lui, neajustare, producătorul de dispozitive portabile de urmărire a fitnessului și de produse pentru casă inteligentă, a fost achiziționat de Fossil în 2015 pentru 260 de milioane de dolari.

Din zilele sale Misfit, Sridhar s-a întors la laborator și acum aplică tot ce a învățat despre construirea de senzori și produse conectate la cloud automatizării laboratorului. Acele lecții nu au fost întotdeauna ușoare: în timp ce făcea monitoare de glucoză, compania sa a trebuit să se confrunte cu pierderi de aproape 20% din partea producției, costându-i milioane de dolari. Pentru a avea un control mai bun asupra calității producției, ei trebuiau să știe ce se întâmplă în fabrică din jumătatea lumii. Ei au reușit să instaleze senzori simpli în unitatea de producție, să adune date de mediu (cum ar fi temperatura și umiditatea) și să coreleze aceste variabile cu calitatea produsului, ceea ce a ajutat la reducerea pierderilor de producție de la 20% la mai puțin de 1%.

Ceea ce a învățat această experiență pe Sridhar este că orice laborator sau mediu de producție ar putea beneficia foarte mult de pe urma îmbunătățirii monitorizării și controlului mediului. Tehnologia a făcut multe progrese în ultimii 15 ani: dispozitivele inteligente de acasă fac parte din viața noastră de zi cu zi, așa că de ce să nu le aducem pentru a eficientiza operațiunile de laborator? Acesta este ceea ce face Elemental Machines, cea mai recentă companie a lui Sridhar: creează hardware, aplicații cloud și produse de analiză bazate pe inteligență artificială pentru a ajuta întreprinderile bazate pe știință să-și sporească eficiența prin colectarea și extragerea semnificației din datele operațiunilor de laborator. Această tehnologie ar putea lipsi o piesă pentru a permite succesul bioproducției:

„Linia dintre laboratoare și fabrici se estompează. Și ceea ce înseamnă asta este că multe dintre abordările care au fost utilizate în mod tradițional în producție pot începe să fie utilizate în munca de laborator”, crede Sridhar. „Cred că suntem foarte bine poziționați pentru a aduce câteva tehnologii noi în spațiu.”

Elemental Machines lucrează pentru a evalua în mod proactiv întregul mediu de laborator pentru a se asigura că echipele, procesele și echipamentele sunt utilizate în cel mai eficient mod posibil. De exemplu, unele instrumente pot fi utilizate mai des decât altele, necesitând o calibrare mai frecventă. Frigiderul cel mai apropiat de banca de laborator poate fi deschis mai des, ceea ce duce la fluctuații de temperatură. Toate aceste variabile pot fi măsurate folosind senzori plasați în întregul laborator, creând o infrastructură inteligentă de laborator pentru colectarea datelor care poate fi valorificată pentru a optimiza utilizarea resurselor. Până în prezent, Elemental Machines a sprijinit peste 500 de clienți din domeniul științelor vieții și nu este surprinzător faptul că primii care adoptă tehnologia smart lab sunt companiile de ultimă oră din biologie sintetică, cum ar fi Ginkgo Bioworks.

„În 2020, Ginkgo Bioworks a început să utilizeze monitorizarea de la distanță a Elemental Machines. Acest lucru ne permite să urmărim starea de sănătate a unităților noastre frigorifice analizând timpul de ciclu al compresorului, precum și numărul de deschideri ale ușilor”, a declarat Anna Greenswag, Senior Manager al Operațiunilor de Laborator la Ginkgo Bioworks. „Am reușit să conectăm cu ușurință alertele Elemental Machines în procesul nostru de notificare, astfel încât problemele să poată fi rezolvate rapid. Pe măsură ce am crescut, Elemental Machines a reușit să țină pasul și să se extindă după cum era necesar. Elemental Machines este deschis la punctele de contact de comunicare, după cum este nevoie de Ginkgo și este interesat de alte căi de a explora sprijinirea managementului laboratoarelor.”

Dar impactul potențial al implementării tehnologiilor de laborator inteligente nu se limitează doar la industria biologiei sintetice. Elemental Machines intenționează să folosească cele 41 de milioane de dolari strânse în ultima rundă de finanțare pentru a alimenta creșterea comercială în cercetare, servicii clinice și de laborator de control al calității, precum și pentru a sprijini domenii conexe, cum ar fi producția, știința materialelor, tehnologia alimentară, tehnologia agricolă și altele. industrii. „Suntem încântați să construim pe succesul extraordinar pe care l-am avut în domeniul cercetării și dezvoltării. Credem că platforma noastră tehnologică este pregătită să transforme mediile operaționale, conectând aproape orice activ fizic la cloud, eliberând astfel operatorii să se concentreze pe mai multe inițiative strategice”, a spus Sridhar într-un comunicatul de presă.

Un laborator conectat la cloud este mai ușor de monitorizat în condiții de lucru la distanță și poate ajuta la reducerea erorilor umane. Pentru laboratoarele GMP, poate reduce costul conformității, poate optimiza eficiența operațională și poate crește rentabilitatea investiției în bioproducție. Mașinile elementare pot ajuta, de asemenea, laboratoarele să implementeze inițiative verzi pentru a reduce amprenta de mediu a cercetării lor. Și, probabil, în viitor, va putea diagnostica și remedia problemele fără intervenția umană. Sistemele autonome sunt un aspect integral al celei de-a patra revoluții industriale care transformă mediile de cercetare și dezvoltare. Prin eficientizarea sarcinilor banale de laborator, cum ar fi verificarea temperaturilor, ar putea elibera oamenii de știință să se concentreze pe „imaginea de ansamblu”.

Automatizarea laboratoarelor este poate mai puțin sexy decât dispozitivele purtabile. Dar Sridhar vede potențialul pentru un impact extraordinar prin aducerea tehnologiilor Industrie 4.0 în întreprinderile bazate pe știință. Având în vedere creșterea capacității de bioproducție din SUA, investițiile în automatizare, comunicare de la mașină la mașină și analize bazate pe inteligență artificială sunt cruciale pentru a obține un avantaj competitiv. Într-un fel, Elemental Machines este ca un monitor al sănătății – dar pentru laboratorul dvs. și, așa cum fac alți trackere, vă poate ajuta să vă propulsați laboratorul la noi culmi.

Mulțumesc Katia Tarasava pentru cercetări suplimentare și raportări despre acest articol. Sunt fondatorul SynBioBeta, iar unele dintre companiile despre care scriu, cum ar fi Ginkgo Bioworks, sunt sponsori ai Conferință SynBioBeta și digera săptămânal.