Elemental Machines пераносіць Інтэрнэт рэчаў у лабараторныя аперацыі, каб зэканоміць мільёны долараў для біятэхналагічных кампаній

Прадукты Інтэрнэту рэчаў (IoT) - напрыклад, душавая насадка з дынамікам Bluetooth або халадзільнік, які заказвае рэчы непасрэдна з Інтэрнэту - могуць здацца хітрай ідэяй святочнага падарунка. Але гэтая кампанія знайшла практычнае прымяненне новай тэхналогіі: Элементарныя машыны, платформа лабараторных аперацый разведкі, толькі што прыцягнула $ 41 млн у раўндзе фінансавання серыі B. Кампанія дапамагае біятэхналагічным лабараторыям упарадкаваць сваю дзейнасць і патэнцыйна зэканоміць мільёны долараў кампаніям, кантралюючы зменныя навакольнага асяроддзя.

Яго заснавальнік, Шрыдхар Айенгар, быў аспірантам Кембрыджскага ўніверсітэта, калі яго доктарская праца сутыкнулася з нечаканай перашкодай: руцінны эксперымент, які ён праводзіў сто разоў для свайго даследавання, раптам перастаў працаваць. Пасля некалькіх месяцаў цягання за валасы і разважанняў, ці зможа ён завяршыць сваю дысертацыйную працу, ён нарэшце даведаўся, што дэпартамент змяніў брэнд мыйнага сродкі для шклянога посуду, які выкарыстоўваўся ў яго посудамыйных машынах. Гэтая, здавалася б, нязначная дэталь, пра якую нікому не паведамілі ў закупках, моцна паўплывала на эксперымент.

Любы, хто калі-небудзь працаваў у лабараторыі, можа падзяліцца падобнай гісторыяй: невыносны боль ад спроб высветліць крыніцы зменлівасці ў іх эксперыментах. Гэта такая распаўсюджаная праблема, што сярод акадэмікаў існуе нават негалоснае правіла: калі эксперымент спрацаваў тройчы, апублікуйце яго, таму што спроба паўтарыць яго яшчэ раз будзе выпрабаваннем поспеху. Праблема ў тым, што гэтая агульнапрынятая акадэмічная мудрасць не працуе так добра ў прамысловасці, дзе кожны раз працэс павінен працаваць правільна, каб вырабляць надзейныя прадукты. «Лабараторныя» памяшканні, якія прадугледжваюць эксперыменты ў акадэмічных колах, больш падобныя на заводы для біятэхналагічнай індустрыі і таму павінны прытрымлівацца значна больш высокіх стандартаў якасці і ўзнаўляльнасці.

На шчасце для Шрыдхара, няшчасны выпадак з аспірантурай не перашкодзіў яму стаць паспяховым заснавальнікам тэхналагічнага стартапа, які мае больш за 50 патэнтаў. Шрыдхар апынуўся ў індустрыі медыцынскіх вырабаў, дзе дакладнасць і ўзнаўляльнасць гэтак жа важныя, як і ў лабараторыі, калі не больш. У 2001 годзе заснаваў АгаМатрыца, кампанія па маніторынгу глюкозы ў крыві, якая вырабляе глюкометры для гандлёвых марак, такіх як CVS, TargetTGT
і КрогерKR
. Іх манітор быў першай медыцынскай прыладай, зацверджанай FDA, якая магла падключацца непасрэдна да вашага смартфона, што адкрыла новую эру лічбавых тэхналогій аховы здароўя. Яго другая кампанія, Няўдачнік, вытворца носных фітнес-трэкераў і прадуктаў разумнага дома, быў набыты кампаніяй Fossil у 2015 годзе за 260 мільёнаў долараў.

З часоў Misfit Шрыдхар вярнуўся ў лабараторыю і зараз прымяняе ўсё, што ён даведаўся аб стварэнні датчыкаў і прадуктаў, падлучаных да воблака, для аўтаматызацыі лабараторыі. Гэтыя ўрокі не заўсёды былі лёгкімі: падчас вытворчасці манітораў глюкозы яго кампаніі прыйшлося сутыкнуцца з стратамі амаль 20% на баку вытворчасці, што каштавала ёй мільёны долараў. Каб лепш кантраляваць якасць вытворчасці, ім трэба было ведаць, што адбываецца на фабрыках у паўсвету. Яны змаглі ўсталяваць простыя датчыкі на вытворчым прадпрыемстве, сабраць дадзеныя аб навакольным асяроддзі (напрыклад, тэмпературу і вільготнасць) і суаднесці гэтыя зменныя з якасцю прадукцыі, што дапамагло знізіць вытворчыя страты з 20% да менш чым 1%.

Шрыдхар навучыў гэты досвед таму, што любая лабараторыя або вытворчае асяроддзе можа атрымаць вялікую карысць ад паляпшэння экалагічнага маніторынгу і кантролю. За апошнія 15 гадоў гэтая тэхналогія дасягнула значнага прагрэсу: разумныя хатнія прылады з'яўляюцца часткай нашага паўсядзённага жыцця, дык чаму б не прыцягнуць іх для ўпарадкавання лабараторных аперацый? Гэта тое, чым займаецца Elemental Machines, апошняя кампанія Шрыдхара: яны ствараюць апаратнае забеспячэнне, воблачныя прыкладанні і аналітычныя прадукты на базе штучнага інтэлекту, каб дапамагчы навукова-арыентаваным прадпрыемствам павысіць сваю эфектыўнасць шляхам збору і вылучэння сэнсу з даных лабараторных аперацый. Гэта тэхналогія можа не хапаць, каб забяспечыць поспех біявытворчасці:

«Мяжа паміж лабараторыямі і заводамі сціраецца. І што гэта азначае, што многія падыходы, якія традыцыйна выкарыстоўваліся ў вытворчасці, могуць пачаць выкарыстоўвацца ў лабараторных працах», — лічыць Шрыдхар. «Я думаю, што мы маем вельмі добрыя магчымасці, каб прыўнесці новыя тэхналогіі ў космас».

Elemental Machines працуе над актыўнай ацэнкай усяго лабараторнага асяроддзя, каб пераканацца, што каманды, працэсы і абсталяванне выкарыстоўваюцца найбольш эфектыўным спосабам. Напрыклад, некаторыя прыборы могуць выкарыстоўвацца часцей за іншыя, што патрабуе больш частай каліброўкі. Бліжэйшы да лабараторнага стала халадзільнік можа адкрывацца часцей, што прыводзіць да ваганняў тэмпературы. Усе гэтыя зменныя можна вымераць з дапамогай датчыкаў, размешчаных па ўсёй лабараторыі, ствараючы інфраструктуру разумнай лабараторыі для збору даных, якую можна выкарыстоўваць для аптымізацыі выкарыстання рэсурсаў. На сённяшні дзень Elemental Machines падтрымлівае больш за 500 кліентаў у галіне навук аб жыцці, і нядзіўна, што першымі, хто прыняў тэхналогію разумнай лабараторыі, з'яўляюцца перадавыя кампаніі сінтэтычнай біялогіі, такія як Біяпрацуе гінкго.

«У 2020 годзе Ginkgo Bioworks пачала выкарыстоўваць дыстанцыйнае назіранне Elemental Machines. Гэта дазваляе нам назіраць за працаздольнасцю нашых халадзільных камер, гледзячы на ​​час цыклу кампрэсара, а таксама бачачы колькасць адчыненняў дзвярэй», - сказала Ганна Грынсуаг, старшы менеджэр лабараторных аперацый Ginkgo Bioworks. «Мы змаглі лёгка падключыць абвесткі Elemental Machines да нашага працэсу апавяшчэнняў, каб можна было хутка вырашаць праблемы. Па меры таго, як мы раслі, Elemental Machines змагла ісці ў нагу і маштабавацца па меры неабходнасці. Elemental Machines адкрыта для кантактных кропак сувязі па меры неабходнасці Ginkgo і зацікаўлены ў іншых шляхах вывучэння падтрымкі кіравання лабараторыяй».

Але патэнцыйнае ўздзеянне ўкаранення тэхналогій разумнай лабараторыі не абмяжоўваецца толькі прамысловасцю сінтэтычнай біялогіі. Elemental Machines плануе выкарыстаць 41 мільён долараў, сабраных у апошнім раўндзе фінансавання, для стымулявання камерцыйнага росту даследаванняў, клінічных паслуг і лабараторных паслуг па кантролі якасці, а таксама для падтрымкі сумежных галін, такіх як вытворчасць, матэрыялазнаўства, харчовыя тэхналогіі, агратэхніка і іншыя галін прамысловасці. «Мы рады абапірацца на велізарны поспех, які мы дасягнулі ў галіне даследаванняў і распрацовак. Мы лічым, што наша тэхналагічная платформа гатовая змяніць аперацыйнае асяроддзе, падключыўшы практычна любыя фізічныя актывы да воблака і, такім чынам, вызваліўшы аператараў засяродзіцца на больш стратэгічных ініцыятывах», — сказаў Шрыдхар у прэс-рэліз.

Лабараторыю, падключаную да воблака, прасцей кантраляваць ва ўмовах дыстанцыйнай працы, і яна можа дапамагчы паменшыць чалавечыя памылкі. Для лабараторый GMP гэта можа знізіць выдаткі на выкананне патрабаванняў, аптымізаваць аперацыйную эфектыўнасць і павялічыць рэнтабельнасць інвестыцый біявытворчасці. Elemental Machines таксама можа дапамагчы лабараторыям укараніць зялёныя ініцыятывы паменшыць экалагічны след сваіх даследаванняў. І, магчыма, у будучыні ён зможа дыягнаставаць і выпраўляць праблемы без умяшання чалавека. Аўтаномныя сістэмы з'яўляюцца неад'емным аспектам Чацвёртай прамысловай рэвалюцыі, якая трансфармуе асяроддзе даследаванняў і распрацовак. Упарадкаваўшы паўсядзённыя лабараторныя задачы, такія як праверка тэмпературы, гэта можа вызваліць навукоўцаў засяродзіцца на «агульнай карціне».

Аўтаматызацыя лабараторый, магчыма, менш сэксуальная, чым носныя прылады. Але Шрыдхар бачыць патэнцыял для велізарнага ўздзеяння, прыносячы тэхналогіі Індустрыі 4.0 на навукова-арыентаваныя прадпрыемствы. З націскам на павелічэнне магутнасцей біявытворчасці ў ЗША інвестыцыі ў аўтаматызацыю, міжмашынную сувязь і аналітыку на аснове штучнага інтэлекту маюць вырашальнае значэнне для атрымання канкурэнтнай перавагі. У пэўным сэнсе Elemental Machines падобны на манітор здароўя - але для вашай лабараторыі, і як гэта робяць іншыя трэкеры, можа дапамагчы падняць вашу лабараторыю на новыя вышыні.

Дзякуй Каця Тарасава для дадатковых даследаванняў і справаздач па гэтым артыкуле. Я заснавальнік SynBioBeta, і некаторыя з кампаній, пра якія я пішу, такія як Ginkgo Bioworks, з'яўляюцца спонсарамі Канферэнцыя SynBioBeta і штотыднёвы дайджэст.