حضور ربات در آزمایشگاه
فرآیندها در صنایع زیستی، دارویی و زیست پزشکی همیشه پیچیده و زمان بر بوده است. ظهور بیماری ها و اختلالات پزشکی جدید هم بر پیچیدگی آنها افزوده خواهد شد.
ربات در آزمایشگاه
فرآیندها در صنایع زیستی، دارویی و زیست پزشکی همیشه پیچیده و زمان بر بوده است. ظهور بیماری ها و اختلالات پزشکی جدید هم بر پیچیدگی آنها افزوده خواهد شد. با توجه به سرعت و دقت ربات در آزمایشگاه، رباتیک برای پاسخگویی به دامنه و طیف رو به افزایش کارهای تکراری و خسته کننده در آزمایشگاه های تحقیق و توسعه بیولوژیکی فراخوانده شده است.
ربات ها بازده را افزایش می دهند، انطباق با مقررات سازمان غذا و دارو (FDA) را تقویت می کنند و ایمنی محصول را افزایش می دهند در حالی که با محصولات تقلبی موجود در بازار مقابله می کنند.
دیوید آرسنو، مدیر توسعه کسب و کار در Stäubli Corp. (Duncan، کارولینای جنوبی) می گوید: “اتوماسیون آزمایشگاهی، تولید دارویی و کشف دارو زمینه های رو به رشدی برای رباتیک هستند. ربات ها در این زمینه ها پتانسیل عظیمی دارند، از تحقیق و توسعه تا افزایش توان عملیاتی با سرعت بخشیدن به عرضه دارو به بازار با هزینه کمتر برای مصرف کنندگان. “ما شاهد این امر خواهیم بود که ربات ها در آینده وظایف مختلفی را در این زمینه ها انجام دهند.”
کارهای آزمایشگاهی
ربات در آزمایشگاه طیف وسیعی از کارها را در علوم زیستی، دارویی و زیست پزشکی انجام می دهد. راش لاسل، معاون رئیس و مدیر کل Adept Technology Inc. (Pleasanton، California) برخی از این وظایف را بیان می کند. “اتوماسیون در علوم زیستی برای کشت سلولی، یک فرآیند دسته ای پیچیده با چندین مرحله متمایز که در طول دوره های طولانی انجام می شود را به کار می گیرد. آزمایشگاه های بالینی از سیستم های رباتیک برای مرتب سازی لوله های آزمایش در طیف وسیعی از امور مانند توزیع، برچسب زدن و درپوش استفاده می کنند.”
ربات ها لوله های آزمایش و فلاسک ها را حمل می کنند، لوله های آزمایش را مرتب می کنند و نقش مهمی در کشف دارو دارند. لاسل همچنین می گوید که ربات های سیار نمونه های آزمایشگاهی را حمل می کنند. “رباتیک سیار برای استفاده درون بخشی و بین بخشی، حمل و نقل نمونه های آزمایشگاهی و داروهای مورد نیاز برنامه ریزی شده را فراهم می کند.”
روندهای رباتیک در علوم زیستی، دارویی و زیست پزشکی
ربات ها به محققان و دانشمندان کمک می کنند تا بر وظایف سطح بالا مانند تجزیه و تحلیل ترکیبات درمانی بالقوه به جای وظایف خسته کننده اما ضروری مانند مخلوط کردن ترکیبات برای تعیین ویژگی های درمانی تمرکز کنند.
راش لاسل می گوید: “تلاش ها برای بهبود خروجی و کیفیت در همه زمینه های علوم زیستی به سرمایه گذاری در اتوماسیون منجر می شود.” “تمایل به حذف کارهای یدی از پزشکان و تکنسین های آزمایشگاهی با دستمزد بالا، عامل فزاینده ای در تغییر فرآیندها با آزاد کردن این پرسنل آموزش دیده برای انجام فعالیت های با ارزش بالاتر است.”
لاسل ادامه می دهد و می گوید: “بسیاری از وظایف در کاربردهای علوم زیستی، دارویی و زیست پزشکی بسیار تکراری هستند و نیاز به تفکر یا دخالت کمی از سوی انسان دارند. این وظایف به طور تاریخی به دلیل ارزش نسبتاً پایین فعالیت ها به کارآموزان و دانشجویان واگذار شده است.” لاسل می گوید ربات ها به محققان زمان بیشتری برای انجام وظایف سطح بالا می دهند. “رواج بالای خطا، نتیجه جانبی انجام کارهای تکراری به صورت دستی است. ربات در آزمایشگاه این احتمال خطا را کاهش می دهد.”
لاسل در ادامه در مورد نقش رباتیک سیار در صرفه جویی در وقت پرسنل در بخش های زیست پزشکی، علوم زیستی و دارویی صحبت می کند. “اتوماسیون فراتر از رباتیک سنتی گسترش خواهد یافت تا شامل سیستم های بیشتر شود. فرصت های صرفه جویی عظیمی را در بسیاری از صنایع از جمله علوم زیستی، آزمایشگاهی و دارویی به همراه دارد. تحویل دارو از داروخانه درون سایت به بخش پرستاری در یک بیمارستان یا حمل نمونه از یک ناحیه آزمایشگاه به ناحیه دیگر می تواند هم از نظر زمان حساس باشد و هم از نظر استفاده از زمان کارکنان موجب افزایش ناکارامدی شود.”
به همین ترتیب، هنری لوس، مهندس کاربردی در Applied Robotics Inc. (Glenville، New York) می گوید: “ربات های آزمایشگاهی، بسیاری از کارهای خسته کننده و مستعد خطا مانند مخلوط کردن، برداشتن، قرار دادن و نمونه برداری را انجام می دهند. مهمتر اینکه، ربات ها وظایف را در محیط هایی انجام می دهند که از نظر بیولوژیکی یا دارویی برای انسان خطرناک هستند.”
مقاومت در برابر خطا نیز از ذهن دیوید آرسنو از Stäubli هم دور نمانده است، او می گوید: “انسان ها می توانند اشتباه کنند. حذف عنصر انسانی از معادله و استفاده از اتوماسیون رباتیک راه حل قابل قبولی برای جلوگیری از خطا در تولید دارو و تجهیزات پزشکی است.”
جوزف فاکس، معاون بازاریابی و فروش در Systematix Inc. (واترلو، انتاریو، کانادا) می گوید، رباتیک انعطاف پذیری ذاتی خود را به کاربردهای دارویی، زیست پزشکی و علوم زیستی قرض می دهد.
فاکس میگوید: «انعطافپذیری، توانایی استفاده مجدد از سرمایه برای انواع مختلفی از عناصر در یک خانواده محصول یا به طور کلی محصولات دیگر، بزرگترین روند در کاربردهای آزمایشگاهی، دارویی و علوم زیستی است. در سه سال آینده، صنعت رباتیک بر روی این انعطافپذیری سرمایهگذاری خواهد کرد.» «سیستمهای انعطافپذیر در کاربردهای علوم زیستی، دارویی و زیست پزشکی، قاعده هستند نه استثنا. توانایی استفاده مجدد از تجهیزات سرمایه ای بسیار مهم شده است. هزینه های تولید در تجارت علوم زیستی بیشتر بر فعالیت های تولید مشترک متمرکز است.»
فاکس میگوید انعطافپذیری تجهیزات سرمایه در صنعت علوم زیستی حیاتی شده است. «انعطافپذیری بهویژه در ساخت تجهیزات پزشکی ضروری است، زیرا این دستگاههای پیچیدهتر، کوچکتر شدهاند و از مواد بسیار پیشرفتهای استفاده میکنند که نیازهای بسیار دقیقی دارند. این صنعت دائماً به سمت انعطافپذیری حرکت میکند تا هزینههای رباتها را در انواع مختلف محصولات پخش کند.»
ردیابی در صنایع دارویی و پزشکی
ربات ها یکی از چندین ابزار تولیدکنندگان دارو و تجهیزات پزشکی هستند که باید با مقررات ردیابی FDA، 21 CFR Part 11 (دستورالعمل هایی برای سوابق الکترونیکی) و 21 CFR Part 211 (روش های تولید فعلی خوب برای داروهای نهایی) مطابقت داشته باشند.
به طور مشابه، رباتیک و نرم افزارهای مرتبط، حفاظت هایی را در برابر نفوذ داروهای تقلبی به بازار ارائه می دهند.
آرسنو میگوید: «استفاده از اتوماسیون رباتیک به همراه ابزارهای ردیابی مانند بارکدخوانها، تشخیص دید و وزن محصول، میتواند کنترل بهتری بر این الزامات داشته باشد. رباتیک با کنترل جریان محصولات از طریق ردیابی بارکد، در برابر جعل مبارزه میکند.» آرسنو نتیجه میگیرد که شرکتهای دارویی به محافظت در برابر متقلبان علاقهمند هستند، علاقهای که باعث افزایش رباتیک در تولید میشود.
جو فاکس میگوید، شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) نیاز ردیابی و ردیابی محصولات را در طول فرآیند تولید برآورده میکند. “RFID پیشرفتهترین است زیرا تگها به عنوان تراشه بخشی از بستهبندی تعبیه شده یا روی برچسب محصول چاپ میشوند. دستگاه RFID در پایان فرآیند تولید از راه دور، تا پنج متر دورتر، در حالی که هنوز بخشی از موجودی کارخانه است، خوانده میشود.” فاکس میگوید RFID تضمین میکند که محصول از طرف تولید و توزیع زنجیره تامین به منظور جلوگیری از جعل ردیابی شود.
هنری لوس از بی خطا بودن از طریق رباتیک صحبت می کند. «همانطور که در هر صنعتی، استفاده از ربات ها بخش زیادی از خطای انسانی را در هر فرآیندی از بین می برد. هنگامی که اسکن و شناسایی توسط رباتهای مجهز به دید انجام میشود، نگهداری سوابق قابل اعتمادتر و دقیقتر است.»
راش لاسل همچنین از رباتیک به عنوان سلاحی برای مبارزه با جعل دارو صحبت می کند.
“رباتیک با حذف ضعف های ذاتی پردازش دستی، بازرسی، جابجایی و مرتب سازی ۱۰۰ درصد قابل تأیید را ارائه می دهد. ربات های مجهز به دوربین های هوشمند، برچسب ها و بارکدها را بررسی می کنند تا اطمینان حاصل شود که محصولات به درستی برای پردازش یا تحویل دقیق قرار داده شده و دسته بندی شده اند.”
لاسل می گوید ربات ها به رعایت مقررات FDA که نیاز به مدیریت سوابق و امضاهای الکترونیکی دارند کمک می کنند.
لاسل میگوید: «مقررات FDA معیارهایی را تعیین میکند که تحت آن سوابق و امضاهای الکترونیکی میتوانند معادل سوابق کاغذی و امضاهای دستنویس در نظر گرفته شوند. با کوتاهتر شدن چرخه عمر محصول که خطر کیفیت پایین را افزایش میدهد، روشهای استاندارد ردیابی دیگر عملی نیستند. تولیدکنندگان نیاز به ردیابی الکترونیکی دارند که چه زمانی تغییراتی در نرم افزار ایجاد شده است تا ردیابی را در یک فرآیند و در نهایت مسئولیت کلی نشان دهد.»
ربات های مبتنی بر دید وسیله ای برای رعایت الزامات ردیابی FDA در تمام جنبه های زنجیره تولید دارو و تجهیزات پزشکی ارائه می دهند.
لاسل می گوید: “FDA ردیابی نه تنها آزمایش ها، نمونه ها و محصولات، بلکه تغییراتی که در ماشین آلات و تجهیزات خودکار داده می شود را نیز الزامی می کند. این الزامات نیاز به جمع آوری و ذخیره سازی مقادیر بیشتری از داده ها از طریق بینایی ماشین را افزایش می دهد. FDA ردیابی اولیه عملکرد دستگاه را برای اطمینان از تکمیل دقیق آزمایش ها و تحویل نمونه ها، نمونه ها و داروها الزامی می کند.”
الزامات تجهیزات و فرآیندهای آسپتیک در تولید دارو
بند 21 CFR Part 211 هنگام تولید دارو، استفاده از تجهیزات و انجام عملیات آسپتیک را الزامی می کند. سازندگان ربات با طراحی ماشین هایی که قادر به تحمل فرآیندهای شستشوی شدید هستند، الزامات پاکیزگی را برآورده می کنند.
آرسنو می گوید: “ربات های اتاق تمیز در کاربردهای آزمایشگاهی، علوم زیستی و دارویی از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. ربات های صنعتی معمولی سطح پاکیزگی مورد نیاز این محیط ها را ارائه نمی دهند.” به همین دلیل، سازندگان ربات به طور فزاینده ای ماشین هایی مقاوم در برابر پراکسید هیدروژن بخار را به کاربران نهایی ارائه می دهند که در برابر پروتکل های سخت استریلیزاسیون مقاومت می کنند.
داروخانه های رباتیک
با اینکه ربات ها توانایی توزیع دارو، حتی در سطح خرده فروشی را دارند، اما تاکنون تعداد نسبتاً کمی از این سیستم ها مستقر شده اند.
لاسل می گوید: “داروخانه های رباتیک بیش از پنج سال است که در بیمارستان های بزرگ فعال هستند. با کاهش هزینه های مورد نیاز برای اجرای این سیستم ها، استفاده از آنها در تعداد بیشتری از داروخانه ها گسترش یافته است. شرکت Adept شاهد رشد در زمینه داروخانه های سفارش پستی است، جایی که ربات های توزیع با حجم بالا، دقت، قابلیت ردیابی و بازده بالا را در ازای هر متر مربع از فضای کف تضمین می کنند.”
جو فاکس از Systematix با این موضوع موافق است. “برخی از شرکت های بزرگ، توزیع داروها را به صورت خودکار انجام می دهند. آمارها نشان می دهد که هنگام انجام دستی این کار در داروخانه های کوچک، احتمال خطا به طور قابل توجهی بالا است.” داروسازی که به طور همزمان چندین نسخه را پر می کند و برچسب های آدرس را روی آنها می زند، مستعد خطا است. فاکس می گوید: “ربات یک راه مقرون به صرفه برای افزایش ثبات و کاهش خطا است.”
هنری لوس توصیه می کند انتظار نداشته باشید که ربات ها به طور کامل جایگزین داروسازان انسانی در آینده نزدیک شوند. “قابل تصور است که ربات ها بتوانند موجودی دارو را در یک سیستم توزیع خودکار پر کنند، اما نظارت مستقیم یک انسان به این زودی ها از بین نخواهد رفت. ربات ها خطای انسانی را از بین می برند، اما مقررات، پاسخگویی را الزامی می کنند که نمی توان آن را به یک ماشین واگذار کرد.”
نتیجه گیری
در مجموع، رباتها نقش روزافزونتری در صنعت داروسازی پیدا میکنند. این فناوری نو ظهور قادر است در وظایفی مانند کشف دارو، تولید و بستهبندی، دقت، سرعت و کارایی را افزایش دهد. همچنین میتواند به رعایت مقررات سازمان غذا و دارو (FDA) کمک کند. با این حال، چالشهایی برای پذیرش رباتها در این صنعت وجود دارد، از جمله هزینههای بالای راهاندازی و نیاز به نظارت انسانی.
منبع:
