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75 rmo marzo 2023 velopment (NCBiR) nell’ambito del programma ‘Prevenzione e trattamento delle malattie della civiltà’ - Strategmed. Scopo del progetto era quello di sviluppare mezzi specifici per la col- tura dei cardiomiciti derivati da cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC). Il consorzio Epicell riunisce l’Ibch PAS, l’Institute of Human Genetics PAS e tre ospedali di Poznañ. Partendo da un solido know-how in materia di modulatori epigenetici e programmazione cellulare, ha condotto studi finalizzati allo sviluppo futuro di metodi per trasformare le iPSC e adattarle agli scopi della medicina rigenerativa. La prima applicazione allo studio è stata, in particolare, l’impianto mirato nel cuore di pazienti che hanno subito un infarto miocardico, con l’o- biettivo di riportare la gittata cardiaca ai livelli precedenti all’evento. L’ostacolo principale era il numero di esperimenti richiesti per formulare il corretto mix di modulatori epigene- tici a piccole molecole. Una ricetta con dieci componenti e dieci diverse concentrazioni, ad esempio, richiede 10.000.000 di esperimenti. “Agamede ci ha messi in condizione di cer- care la giusta miscela di composti in un sistema di soluzioni multidimensionale, arrivando allo sviluppo del mezzo di ri- programmazione Epicell One”, spiega Wojciech T. Markiewicz, responsabile del progetto Epicell. 15.000 test al giorno. Alla fine di marzo 2020, tutto è cam- biato. Consacrato fin dalla fondazione agli acidi nucleici RNA e DNA, l’Ibch PAS ha dirottato tutte le infrastrutture sulla diagnosi del Sars-CoV-2. “Il nostro istituto è stato il primo in Polonia a sviluppare un test per il rilevamento del virus Sars- CoV-2 - spiega Marek Figlerowicz, direttore dell’Ibch PAS -. Ap- plicando da subito le funzioni di automazione di Agamede ai nostri esami, abbiamo messo a punto un protocollo diagnostico ad alto rendimento che consente di verificare 15.000 campioni al giorno. Questo, almeno, è il potenziale, perché l’IBCH PAS, in quanto ente scientifico, non dispone di un laboratorio di dia- gnosi accreditato. È un risultato straordinario se consideriamo che, con il tradizionale metodo manuale, un tecnico può ana- lizzare al massimo qualche centinaio di campioni al giorno”. Robot, PLC e software. Il progetto Agamede è nato in col- laborazione con tre partner tecnologici: Mitsubishi Electric, Labomatica e Perlan Technologies. Mitsubishi Electric ha for- nito i controllori logici programmabili (PLC), il software Melfa Basic e un robot industriale antropomorfo a braccio lungo, che è il componente cardine del sistema. Gli strumenti robotici in- tegrati consentono di svolgere esperimenti su microscala con micropiastre da 96 a 384 pozzetti, replicando il lavoro di un tec- nico di laboratorio che utilizza ininterrottamente gli strumenti di analisi. La procedura si svolge in conformità con i protocolli sperimentali inseriti dall’operatore nel software di gestione. L’applicazione include anche incubatori per colture cellulari in- dustriali, erogatori di piastre e puntali, stazioni di pipettaggio, etichettatrici, lettori di codici a barre, sigillatori per piastre, let- tori per misure in fluorescenza e spettrofotometri. Una delle specificità di Agamede è quella di essere dotato di un micro- scopio confocale automatico a quattro canali di fluorescenza per High-Content Analysis (HCA). Per la comunità biotecnolo- gica, questo strumento è l’equivalente del telescopio Hubble, ma applicato al microcosmo: invece degli oggetti astronomici, fotografa e analizza milioni di cellule e strutture tissutali con la medesima efficienza e qualità. Il dispositivo è completato da un dispenser acustico che rilascia quantità di liquido nell’ordine dei nanolitri (milionesimi di millilitro) a intervalli rapidissimi, riducendo i costi di ricerca a tutto vantaggio della produttività. In questo modo, è possibile condurre esperimenti sfruttando un catalogo di oltre 115.000 composti chimici. “Per implementare il primo sistema avanzato di questo tipo in Polonia, che combina robotica e attrezzature da laboratorio, abbiamo potuto contare su un background internazionale. Il contributo di un’azienda di respiro globale come Mitsubishi Electric, votata ai progetti innovativi, è stato preziosissimo”, afferma Roman Janik, coordinatore delle soluzioni per il set- tore life science in Polonia, che sottolinea anche le tempistiche strettissime del progetto. “Abbiamo dovuto correre contro il tempo per sviluppare una soluzione in grado di ridurre quanto prima il carico di lavoro dei tecnici. Siamo riusciti a raggiungere un volume settimanale di 100.000 campioni, che comunque è scalabile: un risultato fenomenale”, continua. Le foto dell’articolo sono fornite dall’Institute of Bioorganic Chemistry, Polish Academy of Sciences (Ibch PAS). Il robot di Mitsubishi Electric mantiene gli analizzatori costantemente in funzione secondo le specifiche impostate. Il robot dispone di un braccio a lunga portata e un set di strumenti a controllo robotico per eseguire analisi su microscala con micropiastre a 96 e 384 pozzetti.
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