新火種
2023-11-05 
機(jī)器人培養(yǎng)iPS細(xì)胞成功率大增
參考消息網(wǎng)10月31日?qǐng)?bào)道 據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》10月30日?qǐng)?bào)道，安斯泰來制藥公司使用雙臂機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了iPS細(xì)胞(誘導(dǎo)多能干細(xì)胞)培養(yǎng)作業(yè)的自動(dòng)化。公司已經(jīng)向監(jiān)管當(dāng)局申請(qǐng)利用機(jī)器人制造醫(yī)藥產(chǎn)品，目標(biāo)是在2026年之前提供用于臨床試驗(yàn)的藥物。如果人工作業(yè)改由機(jī)械設(shè)備完成能夠減少錯(cuò)誤的發(fā)生率，那么iPS細(xì)胞培養(yǎng)的成功率將比現(xiàn)在提高6成以上。一旦實(shí)現(xiàn)商用，將有助于iPS細(xì)胞在更廣泛領(lǐng)域的使用。
安斯泰來使用的機(jī)器人“Maholo”，是由產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所創(chuàng)立的新興企業(yè)、安川電機(jī)子公司機(jī)器人生物學(xué)研究所(簡(jiǎn)稱RBI)研發(fā)。
只見Maholo絲滑地移動(dòng)兩只手臂，使用移液管注入溶液，移動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)板。據(jù)說比起獨(dú)臂機(jī)器人，這種雙臂機(jī)器人可以在更小的空間內(nèi)重現(xiàn)人類的動(dòng)作。
iPS細(xì)胞在培養(yǎng)增殖后，需要根據(jù)不同的治療目的分化為神經(jīng)細(xì)胞、血液細(xì)胞。這種工作離不開研究人員熟練的手上功夫，但也會(huì)存在誤操作。因?yàn)闇囟鹊任⒚畹臈l件差異，存在分化后與目的用途不匹配的風(fēng)險(xiǎn)。
即使是像手抖一下這種極其輕微的動(dòng)作，Maholo也能夠保持一定的角度和速度來正確操作工具，從而大大提高細(xì)胞培養(yǎng)的成功率。
如果使用可以24小時(shí)、365天滿勤開工的機(jī)器人，將可以反復(fù)開展高精度實(shí)驗(yàn)，對(duì)比更多的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件。再加上與人工智能的配合，有可能在相同時(shí)間段里完成百倍甚至千倍于以往實(shí)驗(yàn)規(guī)模的實(shí)驗(yàn)。
一旦開始進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，就必須為促進(jìn)代謝創(chuàng)建適宜的環(huán)境，有時(shí)候需要連續(xù)工作數(shù)周甚至是數(shù)月，而且周六日也不能休息。然而引入機(jī)器人后，研究人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而減少通勤之勞。
安斯泰來早在2017年就開始引入機(jī)器人從事利用iPS細(xì)胞的新藥研發(fā)。2023年，該公司開始就機(jī)器人參與制造藥物的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。公司原料藥研究所所長(zhǎng)山口秀人說：“研發(fā)周期縮短數(shù)月，產(chǎn)品的上市時(shí)間將可以提前。”
細(xì)胞醫(yī)療是安斯泰來公司重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一。除進(jìn)行老年人常見“年齡相關(guān)性黃斑變性”的細(xì)胞藥物治療試驗(yàn)外，還在自身免疫性疾病方面推進(jìn)相關(guān)研究。
由機(jī)器人制造的細(xì)胞藥物走向臨床還需獲得監(jiān)管當(dāng)局的審批。據(jù)安斯泰來內(nèi)部人士所說：“細(xì)胞分化通常是手工操作，幾乎沒有機(jī)器人自動(dòng)化的例子。”
為此，該公司將與美國(guó)食品和藥物管理局、日本醫(yī)藥品醫(yī)療器械綜合機(jī)構(gòu)協(xié)商，計(jì)劃2026年左右供應(yīng)Maholo制造的用于臨床試驗(yàn)使用的新藥。
其他制藥巨頭也在加緊引進(jìn)機(jī)器人。10月，中外制藥在其位于橫濱市的研究設(shè)施開啟使用機(jī)器人的實(shí)證實(shí)驗(yàn)。通過與歐姆龍合作，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)等環(huán)節(jié)的自動(dòng)化。機(jī)器人會(huì)自動(dòng)在研究室內(nèi)巡視，并將實(shí)驗(yàn)用試劑等搬運(yùn)到顯微鏡、離心分離機(jī)、冰箱等設(shè)備上。
細(xì)胞培養(yǎng)板的移動(dòng)已經(jīng)由機(jī)器人實(shí)驗(yàn)性地承擔(dān)。此前，中外制藥引進(jìn)了將復(fù)制基因的工序自動(dòng)化的系統(tǒng)，通過在夜間工作，將抗體基因的生成時(shí)間從過去的5天縮短到3天。
據(jù)說，藥品研發(fā)通常需要十年以上，且成功率僅有三萬分之一。德勤咨詢公司熟悉藥物研發(fā)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用，其執(zhí)行董事根岸彰一表示：“機(jī)器人和人工智能的使用將提高藥物研發(fā)的水平和效率。如果能夠節(jié)省人力，則有望增加研究人員之間相互合作實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新的可能性。”
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