Elemental Machines donosi internet stvari u laboratorijske operacije kako bi uštedio milione dolara za biotehnološke kompanije

Proizvodi Interneta stvari (IoT) – poput Bluetooth zvučnika za tuširanje ili frižidera koji stvari naručuju direktno s interneta – mogu izgledati kao ideje za lažne blagdanske poklone. Ali ova kompanija je pronašla praktičan slučaj upotrebe nove tehnologije: Elemental Machines, laboratorijska operativna obavještajna platforma, ima upravo podigao je $ 41 miliona u krugu finansiranja Serije B. Kompanija pomaže biotehnološkim laboratorijama da pojednostave svoje operacije i potencijalno uštede milione dolara za kompanije kontrolisanjem varijabli životne sredine.

Njegov osnivač, Sridhar Iyengar, bio je postdiplomski student na Univerzitetu Kembridž kada je njegov doktorski projekat naišao na neočekivanu prepreku: rutinski eksperiment koji je izveo sto puta za svoje istraživanje iznenada je prestao da funkcioniše. Nakon višemjesečnog čupanja za kosu i razmišljanja da li će uspjeti da završi svoj rad na disertaciji, konačno je došao do saznanja da je odjel promijenio marku deterdženta za stakleno posuđe koji se koristio u njegovim mašinama za pranje sudova. Taj naizgled beznačajan detalj o kojem nabavka nikoga nije obavijestila imao je dubok utjecaj na eksperiment.

Svako ko je ikada radio u laboratoriji može podijeliti sličnu priču: nesnosni bol u pokušaju da se otkriju izvori varijabilnosti u svojim eksperimentima. To je toliko čest problem da postoji čak i neizgovoreno pravilo među akademicima: ako eksperiment upali tri puta, objavite ga, jer bi pokušaj ponovnog repliciranja bio ispit za vašu sreću. Problem je u tome što ova konvencionalna akademska mudrost ne funkcioniše tako dobro u industriji u kojoj proces svaki put mora da funkcioniše kako treba da bi se napravili pouzdani proizvodi. “Laboratorijski” prostori koji podrazumijevaju eksperimentiranje u akademskim krugovima više su nalik tvornicama za biotehnološku industriju i stoga se moraju pridržavati mnogo viših standarda kvaliteta i ponovljivosti.

Srećom po Sridhara, nesretni incident u diplomskoj školi ga nije spriječio da postane uspješan osnivač tehnoloških startupa koji posjeduje preko 50 patenata. Sridhar je završio u industriji medicinskih uređaja gdje su preciznost i ponovljivost jednako važni kao i u laboratoriji, ako ne i više. 2001. godine osnovao je Aga Matrix, kompanija za mjerenje glukoze u krvi koja proizvodi mjerače glukoze za robne marke poput CVS, TargetTGT
, i KrogerKR
. Njihov monitor bio je prvi medicinski uređaj koji je odobrila FDA i koji se mogao povezati direktno s vašim pametnim telefonom, uvodeći novu eru digitalnih zdravstvenih tehnologija. Njegova druga kompanija, vezana vreća, proizvođača nosivih uređaja za praćenje fitnesa i proizvoda za pametni dom, kupio je Fossil 2015. za 260 miliona dolara.

Od svojih Misfit dana, Sridhar se vratio u laboratoriju i sada primjenjuje sve što je naučio o izgradnji senzora i proizvoda povezanih s oblakom na automatizaciju laboratorija. Te lekcije nisu uvijek bile lake: dok je pravio monitore glukoze, njegova kompanija se morala suočiti s gubicima od blizu 20% na strani proizvodnje, što ih je koštalo milione dolara. Da bi imali bolju kontrolu nad kvalitetom proizvodnje, morali su da znaju šta se dešava u fabrici na pola sveta. Bili su u mogućnosti da instaliraju jednostavne senzore u proizvodni pogon, prikupe podatke o okolišu (kao što su temperatura i vlažnost) i povežu te varijable s kvalitetom proizvoda, što je pomoglo u smanjenju gubitaka u proizvodnji sa 20% na manje od 1%.

Ono čemu je to iskustvo naučilo Sridhara je da svaka laboratorija ili proizvodno okruženje može imati velike koristi od poboljšanog praćenja i kontrole okoliša. Tehnologija je mnogo napredovala u posljednjih 15 godina: pametni kućni uređaji su dio našeg svakodnevnog života, pa zašto ih ne bismo doveli u pojednostavljenje laboratorijskih operacija? To je ono što Elemental Machines, Sridharova najnovija kompanija, radi: grade hardver, aplikacije u oblaku i analitičke proizvode vođene umjetnom inteligencijom kako bi pomogli preduzećima vođenim naukom da povećaju svoju efikasnost prikupljanjem i izvlačenjem značenja iz podataka o laboratorijskim operacijama. Ovoj tehnologiji bi mogao nedostajati dio koji bi omogućio uspjeh bioproizvodnje:

„Granica između laboratorija i fabrika se zamagljuje. A to znači da se mnogi pristupi koji su se tradicionalno koristili u proizvodnji mogu početi koristiti u laboratorijskom radu“, smatra Sridhar. “Mislim da smo vrlo dobro pozicionirani da unesemo neke nove tehnologije u svemir.”

Elemental Machines radi na proaktivnoj evaluaciji cjelokupnog laboratorijskog okruženja kako bi osigurao da se timovi, procesi i oprema koriste na najefikasniji mogući način. Na primjer, neki instrumenti se mogu koristiti češće od drugih, što zahtijeva češće kalibraciju. Frižider najbliži laboratorijskoj klupi može se češće otvarati, što dovodi do temperaturnih fluktuacija. Sve ove varijable se mogu mjeriti pomoću senzora postavljenih u cijeloj laboratoriji, stvarajući pametnu laboratorijsku infrastrukturu za prikupljanje podataka koja se može iskoristiti za optimizaciju korištenja resursa. Do danas, Elemental Machines je podržao preko 500 korisnika prirodnih nauka, i nije iznenađenje da su prvi usvojitelji tehnologije pametne laboratorije vrhunske kompanije za sintetičku biologiju kao što su Ginkgo Bioworks.

„2020. Ginkgo Bioworks je počeo da koristi daljinski nadzor Elemental Machines-a. To nam omogućava da pratimo zdravlje naših rashladnih jedinica gledajući vrijeme ciklusa kompresora, kao i broj otvaranja vrata,” rekla je Anna Greenswag, viši menadžer laboratorijskih operacija u Ginkgo Bioworks. “Uspjeli smo lako povezati upozorenja Elemental Machines u naš proces obavještavanja tako da se problemi mogu brzo riješiti. Kako smo rasli, Elemental Machines je bio u mogućnosti da održi tempo i skalu prema potrebi. Elemental Machines je otvoren za komunikacijske dodirne tačke po potrebi Ginkgo-a i zainteresiran je za druge mogućnosti istraživanja podrške upravljanju laboratorijom.”

Ali potencijalni uticaj implementacije pametnih laboratorijskih tehnologija nije ograničen samo na industriju sintetičke biologije. Elemental Machines planira iskoristiti 41 milion dolara prikupljenih u posljednjem krugu finansiranja za podsticanje komercijalnog rasta u istraživačkim, kliničkim i laboratorijskim uslugama kontrole kvaliteta, kao i za podršku srodnim poljima kao što su proizvodnja, nauka o materijalima, prehrambena tehnologija, ag tehnologija i druga industrije. „Uzbuđeni smo što možemo da nadogradimo ogroman uspeh koji smo imali u oblasti istraživanja i razvoja. Vjerujemo da je naša tehnološka platforma spremna za transformaciju operativnih okruženja povezivanjem gotovo bilo koje fizičke imovine s oblakom, i na taj način oslobađajući operatere da se fokusiraju na više strateških inicijativa”, rekao je Sridhar u press release.

Laboratoriju povezanu sa oblakom lakše je pratiti u uslovima rada na daljinu i može pomoći u smanjenju ljudske greške. Za GMP laboratorije, to može smanjiti njihovu cijenu usklađenosti, optimizirati operativnu efikasnost i povećati ROI bioproizvodnje. Elemental Machines takođe može pomoći laboratorijama u implementaciji zelene inicijative kako bi smanjili ekološki otisak svojih istraživanja. I možda će u budućnosti moći dijagnosticirati i riješiti probleme bez ljudske intervencije. Autonomni sistemi su integralni aspekt Četvrte industrijske revolucije koja transformiše istraživačko i razvojno okruženje. Usklađivanjem svakodnevnih laboratorijskih zadataka, poput provjere temperature, moglo bi se osloboditi naučnike da se fokusiraju na "širu sliku".

Laboratorijska automatizacija je možda manje seksi od nosivih uređaja. Ali Sridhar vidi potencijal za ogroman uticaj uvođenjem tehnologije Industrije 4.0 u preduzeća vođena naukom. Sa nastojanjem da se poveća kapacitet bioproizvodnje u SAD-u, ulaganja u automatizaciju, komunikaciju među mašinama i analitiku vođenu umjetnom inteligencijom ključna su za postizanje konkurentske prednosti. Na neki način, Elemental Machines je poput monitora zdravlja – ali za vašu laboratoriju, i kao što to rade drugi uređaji za praćenje, može pomoći da se vaša laboratorija podigne na nove visine.

Hvala Katia Tarasava za dodatna istraživanja i izvještavanje o ovom članku. Osnivač sam SynBioBeta, a neke od kompanija o kojima pišem, kao što je Ginkgo Bioworks, su sponzori SynBioBeta konferencija i sedmični pregled.