YuMi, il cobot velocizza i test sierologici

YuMi, il robot collaborativo per analizzare un maggior numero di test sierologici

Progettato al Politecnico di Milano in collaborazione con ABB e IEO.

YuMi, il robot collaborativo di ABB, è stato utilizzato in un’applicazione progettata al Politecnico di Milano in collaborazione con ABB e IEO per supportare gli ospedali nei test sierologici per il Coronavirus. A regime, YuMi potrebbe essere in grado di automatizzare fino al 77% delle operazioni necessarie per svolgere i test e analizzare fino a 450 campioni all’ora.

Della automatizzazione parziale del protocollo dei test sierologici si è occupato Andrea Zanchettin, Dottore di Ricerca con esperienza nella robotica collaborativa e oggi professore associato al Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano. Zanchettin ha progettato l’applicazione e programmato YuMi, un robot in grado di automatizzare il “pipettaggio” delle piastre a pozzetti usate nei test sierologici. Per ogni test effettuato su un singolo paziente, un tecnico di laboratorio deve azionare il pistoncino della micropipetta 8 volte: il pollice umano deve fare circa 2 cm di corsa con una forza di 1,5 kg. Fare migliaia di test significa che l’operatore deve eseguire quel movimento ripetitivo migliaia di volte. È un gesto impegnativo, stressante e usurante che può comportare patologie cliniche specifiche come l’infiammazione del tendine che mantiene il dito in posizione sollevata. Il test sierologico è stato messo a punto nei laboratori dell’Istituto Europeo di Oncologia di Milano dal gruppo composto da Marina Mapelli e Sebastiano Pasqualato, biochimici, e Federica Facciotti, immunologa, sulla base del protocollo elaborato al Mount Sinai, New York da Florian Krammer.

Ma come funziona il processo? Il robot ha due bracci: sul sinistro è montata la micropipetta, sul destro una “mano” con due dita che serve a movimentare le piastre. Il tecnico riempie con il siero del paziente una piastra a pozzetti, fatta in modo tale che la componente proteica del virus, se presente, si attacchi alla plastica. Affinché il virus si leghi in maniera stabile alla plastica, è necessario un certo tempo di incubazione. Poi la piastra va lavata dell’eccesso: YuMi si occupa proprio di questo passaggio. Il tecnico posiziona le piastre da lavare sopra a un vassoio equipaggiato con un sensore di peso, che avvisa YuMi quando deve attivarsi e “pipettare” il liquido di lavaggio dentro i pozzetti. Il robot preleva la piastra e la sposta in posizione, preleva da un serbatoio la soluzione di lavaggio e riempie la piastra. Poi ri-preleva la soluzione da ciascun pozzetto e la elimina, questa operazione viene ripetuta per 3 volte: in totale impiega circa 3 minuti per compiere tutta l’operazione. Alla fine, YuMi riprende la piastra e la mette sul vassoio delle piastre lavate.

YuMi  è un robot collaborativo prodotto da ABB, che ha una collaborazione strategica con il Politecnico di Milano denominata Joint Research Center, è una macchina multifunzione che può trovare applicazione sia in ambito industriale che in diversi contesti operativi, come ospedali e laboratori di analisi, assicurando ripetitività.  YuMi è certificato per lavorare in camera bianca (ISO 5).