WAIT – Roboty w przemyśle farmaceutycznym

Roboty przemysłowe od dawna znane są z zastosowań w przemyśle ciężkim, tymczasem w bardzo szybkim tempie wkraczają do laboratoriów i aptek szpitalnych.

Oddział firmy Stäubli Robotics w USA sprzedał ponad 150 robotów do automatyki laboratoryjnej w ciągu ostatnich kilku lat. I będzie ich coraz więcej, ponieważ branża biotechnologiczna rozwija się bardzo dynamicznie.

Coraz częściej roboty są wykorzystywane do realizacji recept indywidualnych pacjentów. Amerykańska sieć Wal-Mart wymaga od współpracujących z nią dużych sieci aptek, aby oferowały usługę pakowania odliczonych tabletek dla konkretnego pacjenta. Jak dotąd tę pracę wykonywali ręcznie farmaceuci.

Firma Adept Technology Inc. zauważa zwyżkę tendencji do wykorzystywania robotów do realizowania recept i zestawów lekarstw dla konkretnych pacjentów także w szpitalnych aptekach. Robot jest sercem systemu, które miesza substancje lecznicze w proporcjach odpowiednich dla konkretnych pacjentów. Szpitale kupują leki w postaci nierozcieńczonej, ponieważ są one tańsze niż już częściowo przygotowane do podawania pacjentom. Wiele z przygotowywanych leków jest potencjalnie szkodliwych dla zdrowia farmaceuty, np. leki do chemioterapii w leczeniu raka. Roboty mogą więc zastąpić ludzi przy tej pracy, ponieważ im takie niebezpieczeństwo na pewno nie zaszkodzi.

Szpitalne apteki stosują np. system Riva (Robotic IV Automation) opracowany przez firmę Intelligent Hospitals Systems do automatyzacji i precyzyjnego przygotowania strzykawek medycznych i specjalnych zbiorników z płynem do wlewów dożylnych. System Riva może przygotować ponad 500 porcji leku w ciągu 8 godzin pracy.

Inny przykład to system wydający leki opracowany przy współpracy firmy Motoman Inc. z przedsiębiorstwem McKesson HBOC. Sercem systemu znów jest robot. Operator systemu – farmaceuta – używając ekranu dotykowego, daje robotowi dyspozycję pobrania odpowiedniej ilości składników i wydania konkretnego leku. Kolejne dyspozycje można składać podczas wykonywania zadań przez robota, będą one po prostu oczekiwać w kolejce.

Zautomatyzowane systemy robotyczne obsługujące apteki szpitalne mogą realizować do 4 recept na minutę, a ich footprint to tylko 3x3m. Farmaceuta jest w stanie nauczyć się obsługi takiego systemu w 2 godziny.

Oprócz przygotowywania leków, roboty mogą wykonywać następujące zadania: wyjątkowo wysokowydajne procedury skriningu związków chemicznych, manipulacja płytkami do mikrotestów, pakowanie i przenoszenie probówek, przenoszenie urządzeń medycznych takich jak zbiorniki do wlewów dożylnych lub montaż urządzeń do pomiaru poziomu cukru we krwi. Bardzo rozwojowe dla robotyki medycznej jest także przygotowywanie sterylnych substancji chemicznych – składników leków. Roboty gwarantują tu dokładność, a więc i bezpieczeństwo zażywania przygotowanych leków przez pacjentów. Ponadto to roboty mogą wykonywać wszystkie rutynowe zadania, które poprzednio musieli wykonywać farmaceuci.

W laboratoriach klinicznych roboty mogą wykonywać następujące zadania: sortowanie probówek, otwieranie zamkniętych probówek i mieszanie zawartości z innymi probówkami, wkładanie i wykładanie próbek z wirówek, przekładanie próbek między przenośnikami. Wybór konkretnej probówki na podstawie koloru lub typu jej zamknięcia, sposób złapania probówki przez robota, skanowanie naklejek na probówkach, określenie objętości probówki, obecność skrzepów – wszystkie te opcje są dostępne dzięki zastosowaniu systemu wizyjnego. Daje on także pewność przed zapakowaniem zestawu lekarstw, że zawiera on wszystkie potrzebne leki.

Rynek robotyki dla laboratoriów rozwija się bardzo szybko. Dotychczas stosowane rozwiązania okazały się zbyt wolne, ponieważ były projektowane od strony potrzeb laboratoriów, a nie przemysłu jako takiego. Do poprawy jest prędkość działania laboratoryjnych systemów automatyki, ich możliwości produkcyjne i niezawodność. Najlepsze parametry mogą zapewnić jedynie roboty przemysłowe. Problem leży w ich komunikacji ze światem chemii i farmakologii, a konkretnie braku wyspecjalizowanego interfejsu. Zalety to z pewnością duża szybkość i elastyczność działania.

Robotyka laboratoryjna pomoże zredukować koszty np. poprzez zmniejszenie ilości materiałów biologicznych wykorzystywanych w eksperymentalnych testach. Specjaliści z branży widzą przyszłość redukcji kosztów w miniaturyzacji robotów i innego wyposażenia laboratoriów, a nawet stworzenia "laboratorium na układzie scalonym".

Zastosowanie robotów w laboratoriach zapewnia także pracę 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu oraz lepszą kontrolę jakości dzięki zmniejszeniu ryzyka zanieczyszczenia próbek, leków, sprzętu, a jednocześnie zmniejszeniu ekspozycji ludzi na niebezpieczne substancje, chemikalia czy szczepionki. Roboty także zapobiegłyby zanieczyszczeniu jednej próbki materiałem z drugiej, czy niezamierzonemu zanieczyszczeniu próbki przez technika laboratoryjnego. Zanieczyszczeniu samego robota zapobiega jego dezynfekowanie, do którego używany jest wysokokorozyjny środek – nadtlenek wodoru w postaci pary. Aby uniknąć korozji, produkuje się roboty ze stali nierdzewnej z małą ilością szczelin lub pokrywa je specjalnym środkiem antykorozyjnym.

Niektóre firmy robotyczne biorą pod uwagę przekwalifikowanie swoich robotów z przemysłu samochodowego na perspektywiczną branżę biotechnologiczną. Szczególnie, że w branży farmaceutycznej obserwuje się niedobór wysoko wykwalifikowanej siły roboczej. Większość techników laboratoryjnych jest w wieku ponad 50 lat. I więcej farmaceutów i laborantów przechodzi na emeryturę niż rozpoczyna pracę w tej branży.

————–

Zdjęcie 1 – Robot FANUC odporny na VHP pracuje przy odkrywaniu i produkcji nowych leków
Zdjęcie 2 – Roboty SCARA firmy Adept Technology montują urządzenia medyczne
Zdjęcie 3 – Roboty Stäubli montują urządzenia medyczne
Zdjęcie 4 – System Riva – Robotic IV Automation

Źródło: www.robotics.org; Bennett Brumson – What is New with Robots in Pharmacies and Laboratories?