Elemental Machines กำลังนำอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ มาใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อประหยัดเงินหลายล้านดอลลาร์สำหรับบริษัทไบโอเทค

ผลิตภัณฑ์ Internet of Things (IoT) เช่น ฝักบัว ลำโพงบลูทูธ หรือตู้เย็นที่สั่งของโดยตรงจากอินเทอร์เน็ต อาจดูเหมือนเป็นไอเดียของขวัญวันหยุดที่มีลูกเล่น แต่บริษัทนี้ได้พบกรณีการใช้งานจริงสำหรับเทคโนโลยีใหม่: เครื่องจักรธาตุซึ่งเป็นแพลตฟอร์มข่าวกรองปฏิบัติการในห้องปฏิบัติการเพิ่ง ระดมทุนได้ $ 41 ล้าน ในรอบการระดมทุน Series B บริษัทกำลังช่วยห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีชีวภาพปรับปรุงการดำเนินงานและอาจประหยัดเงินได้หลายล้านดอลลาร์สำหรับบริษัทต่างๆ โดยการควบคุมตัวแปรด้านสิ่งแวดล้อม

Sridhar Iyengar ผู้ก่อตั้งเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ เมื่อโครงการระดับปริญญาเอกของเขาประสบกับอุปสรรคที่คาดไม่ถึง นั่นคือการทดลองประจำที่เขาเคยทำเป็นร้อยครั้งเพื่อการวิจัยของเขาหยุดทำงานกะทันหัน หลังจากใช้เวลาหลายเดือนในการถอนขนและสงสัยว่าเขาจะสามารถทำวิทยานิพนธ์ได้สำเร็จหรือไม่ ในที่สุดเขาก็พบว่าแผนกได้เปลี่ยนยี่ห้อน้ำยาล้างจานแก้วที่ใช้ในเครื่องล้างจานแล้ว รายละเอียดที่ดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญที่การจัดซื้อไม่ได้แจ้งให้ใครทราบ มีผลอย่างมากต่อการทดลอง

ใครก็ตามที่เคยทำงานในห้องแล็บสามารถแบ่งปันเรื่องราวที่คล้ายกันได้ นั่นคือความเจ็บปวดแสนสาหัสของการพยายามหาแหล่งที่มาของความแปรปรวนในการทดลองของพวกเขา เป็นปัญหาทั่วไปที่มีแม้กระทั่งกฎที่ไม่ได้พูดในหมู่นักวิชาการ: หากการทดลองได้ผลสามครั้ง ให้เผยแพร่ เนื่องจากการพยายามทำซ้ำอีกครั้งจะเป็นการทดสอบโชคของคุณ ปัญหาคือภูมิปัญญาทางวิชาการแบบดั้งเดิมนี้ใช้ไม่ได้ผลดีในอุตสาหกรรมที่กระบวนการต้องทำงานอย่างถูกต้องทุกครั้งเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้ พื้นที่ "ห้องปฏิบัติการ" ที่สื่อถึงการทดลองในทางวิชาการนั้นเปรียบเสมือนโรงงานสำหรับอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ ดังนั้นจึงต้องปฏิบัติตามมาตรฐานคุณภาพและความสามารถในการทำซ้ำที่สูงขึ้นมาก

โชคดีสำหรับ Sridhar ที่โชคร้ายจากเหตุการณ์จบการศึกษาในโรงเรียนไม่ได้ทำให้เขากลายเป็นผู้ก่อตั้งบริษัทสตาร์ทอัพด้านเทคโนโลยีที่ประสบความสำเร็จซึ่งมีสิทธิบัตรกว่า 50 ฉบับ Sridhar ลงเอยในอุตสาหกรรมอุปกรณ์การแพทย์ที่ความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งพอๆ กับในห้องแล็บ หรืออาจมากกว่านั้น ในปี 2001 เขาก่อตั้ง อากาเมทริกซ์บริษัทตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดที่ผลิตเครื่องวัดระดับน้ำตาลให้กับแบรนด์ร้านค้าอย่าง CVS, TargetTGT
และโครเกอร์KR
. จอภาพของพวกเขาเป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์ตัวแรกที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ที่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับสมาร์ทโฟนของคุณ นำไปสู่ยุคใหม่ของเทคโนโลยีด้านสุขภาพดิจิทัล บริษัทที่สองของเขา ไม่เหมาะผู้ผลิตอุปกรณ์ติดตามฟิตเนสแบบสวมใส่ได้และผลิตภัณฑ์สมาร์ทโฮม ถูกซื้อโดย Fossil ในปี 2015 ด้วยมูลค่า 260 ล้านดอลลาร์

ตั้งแต่ช่วงที่เขามีปัญหาสุขภาพ Sridhar ก็วนกลับมาที่ห้องแล็บและตอนนี้กำลังใช้ทุกสิ่งที่เขาเรียนรู้เกี่ยวกับการสร้างเซ็นเซอร์และผลิตภัณฑ์ที่เชื่อมต่อกับระบบคลาวด์กับระบบอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการ บทเรียนเหล่านั้นไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป: ในขณะที่สร้างเครื่องตรวจวัดระดับน้ำตาล บริษัทของเขาต้องเผชิญกับการสูญเสียเกือบ 20% ในด้านการผลิต ซึ่งมีค่าใช้จ่ายหลายล้านดอลลาร์ เพื่อให้สามารถควบคุมคุณภาพการผลิตได้ดียิ่งขึ้น พวกเขาจำเป็นต้องรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในโรงงานที่อยู่ครึ่งทางทั่วโลก พวกเขาสามารถติดตั้งเซ็นเซอร์อย่างง่ายในโรงงานผลิต รวบรวมข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อม (เช่น อุณหภูมิและความชื้น) และเชื่อมโยงตัวแปรเหล่านั้นกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียในการผลิตจาก 20% เหลือน้อยกว่า 1%

สิ่งที่ประสบการณ์นั้นสอน Sridhar คือสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการหรือการผลิตใด ๆ จะได้รับประโยชน์อย่างมากจากการตรวจสอบและควบคุมสิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้น เทคโนโลยีมีความก้าวหน้าอย่างมากในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา: อุปกรณ์สมาร์ทโฮมเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันของเรา ดังนั้นทำไมไม่ลองนำอุปกรณ์เหล่านี้มาปรับปรุงการดำเนินงานในห้องปฏิบัติการดูล่ะ นี่คือสิ่งที่ Elemental Machines ซึ่งเป็นบริษัทล่าสุดของ Sridhar กำลังทำ: พวกเขากำลังสร้างฮาร์ดแวร์ แอปพลิเคชันบนคลาวด์ และผลิตภัณฑ์การวิเคราะห์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI เพื่อช่วยให้องค์กรที่ขับเคลื่อนด้วยวิทยาศาสตร์เพิ่มประสิทธิภาพโดยการรวบรวมและแยกความหมายจากข้อมูลการดำเนินงานในห้องปฏิบัติการ เทคโนโลยีนี้อาจขาดหายไปเพื่อให้การผลิตทางชีวภาพประสบความสำเร็จ:

“เส้นแบ่งระหว่างห้องปฏิบัติการและโรงงานกำลังพร่ามัว และนั่นหมายความว่าวิธีการต่างๆ มากมายที่ใช้ในการผลิตแบบดั้งเดิมสามารถเริ่มใช้ในห้องปฏิบัติการได้” Sridhar คิด “ผมคิดว่าเราอยู่ในตำแหน่งที่ดีที่จะนำเทคโนโลยีใหม่ๆ มาสู่อวกาศ”

Elemental Machines ทำงานเชิงรุกเพื่อประเมินสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการทั้งหมดเพื่อให้แน่ใจว่าทีมงาน กระบวนการ และอุปกรณ์ถูกใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น เครื่องมือบางอย่างอาจใช้บ่อยกว่าเครื่องมืออื่นๆ ทำให้ต้องมีการสอบเทียบบ่อยขึ้น ตู้เย็นที่อยู่ใกล้ที่สุดกับห้องแล็บอาจเปิดบ่อยขึ้น ส่งผลให้อุณหภูมิผันผวน ตัวแปรทั้งหมดเหล่านี้สามารถวัดได้โดยใช้เซ็นเซอร์ที่วางอยู่ทั่วห้องปฏิบัติการ สร้างโครงสร้างพื้นฐานของห้องปฏิบัติการอัจฉริยะสำหรับการรวบรวมข้อมูลที่สามารถใช้ประโยชน์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร จนถึงปัจจุบัน Elemental Machines ได้ให้การสนับสนุนลูกค้าด้านชีววิทยาศาสตร์กว่า 500 ราย และไม่น่าแปลกใจเลยที่ผู้ใช้เทคโนโลยีสมาร์ทแล็บรายแรกจะเป็นบริษัทชีววิทยาสังเคราะห์ที่ล้ำสมัย เช่น แปะก๊วย Bioworks.

“ในปี 2020 Ginkgo Bioworks เริ่มใช้การตรวจสอบระยะไกลของ Elemental Machines สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถเฝ้าดูสภาพของห้องเย็นของเราโดยดูจากรอบเวลาของคอมเพรสเซอร์รวมทั้งดูจำนวนการเปิดประตู” Anna Greenswag ผู้จัดการอาวุโสฝ่ายปฏิบัติการห้องปฏิบัติการของ Ginkgo Bioworks กล่าว “เราสามารถเชื่อมต่อการแจ้งเตือนของ Elemental Machines เข้ากับกระบวนการแจ้งเตือนของเราได้อย่างง่ายดาย เพื่อให้สามารถแก้ไขปัญหาได้อย่างรวดเร็ว เมื่อเราเติบโตขึ้น Elemental Machines ก็สามารถก้าวทันและปรับขนาดได้ตามต้องการ Elemental Machines เปิดให้จุดติดต่อสื่อสารตามที่ Ginkgo ต้องการ และสนใจในช่องทางอื่นๆ เพื่อสำรวจการสนับสนุนการจัดการห้องปฏิบัติการ”

แต่ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้เทคโนโลยีห้องแล็บอัจฉริยะไม่ได้จำกัดอยู่แค่ในอุตสาหกรรมชีววิทยาสังเคราะห์เท่านั้น Elemental Machines วางแผนที่จะใช้เงิน 41 ล้านดอลลาร์ที่ระดมทุนได้ในรอบการระดมทุนครั้งล่าสุดเพื่อกระตุ้นการเติบโตเชิงพาณิชย์ในการวิจัย คลินิก และบริการห้องปฏิบัติการควบคุมคุณภาพ ตลอดจนสนับสนุนสาขาที่เกี่ยวข้อง เช่น การผลิต วัสดุศาสตร์ เทคโนโลยีอาหาร เทคโนโลยี ag และอื่นๆ อุตสาหกรรม “เรารู้สึกตื่นเต้นที่จะสานต่อความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ที่เรามีในด้าน R&D เราเชื่อว่าแพลตฟอร์มเทคโนโลยีของเราพร้อมที่จะเปลี่ยนสภาพแวดล้อมการดำเนินงานโดยการเชื่อมต่อสินทรัพย์ทางกายภาพเกือบทั้งหมดเข้ากับระบบคลาวด์ และทำให้ผู้ปฏิบัติงานมีอิสระในการมุ่งเน้นไปที่ความคิดริเริ่มเชิงกลยุทธ์มากขึ้น” Sridhar กล่าวใน a กดปล่อย.

ห้องปฏิบัติการที่เชื่อมต่อกับระบบคลาวด์นั้นง่ายต่อการตรวจสอบในสภาพการทำงานระยะไกล และช่วยลดข้อผิดพลาดของมนุษย์ได้ สำหรับห้องปฏิบัติการ GMP สามารถลดต้นทุนการปฏิบัติตามกฎระเบียบ เพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงาน และเพิ่ม ROI ของการผลิตทางชีวภาพ Elemental Machines ยังสามารถช่วยให้ห้องปฏิบัติการดำเนินการได้ ความคิดริเริ่มสีเขียว เพื่อลดรอยเท้าทางสิ่งแวดล้อมของการวิจัยของพวกเขา และบางทีในอนาคตอาจสามารถวินิจฉัยและแก้ไขปัญหาได้โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงของมนุษย์ ระบบอัตโนมัติเป็นส่วนสำคัญของการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ XNUMX ซึ่งกำลังเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมการวิจัยและพัฒนา การปรับปรุงงานทั่วไปในห้องปฏิบัติการ เช่น การตรวจสอบอุณหภูมิ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มีอิสระมากขึ้นในการโฟกัสไปที่ "ภาพใหญ่"

ระบบอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการอาจเซ็กซี่น้อยกว่าอุปกรณ์สวมใส่ แต่ Sridhar มองเห็นศักยภาพของผลกระทบมหาศาลด้วยการนำเทคโนโลยี Industry 4.0 มาสู่องค์กรที่ขับเคลื่อนด้วยวิทยาศาสตร์ ด้วยการผลักดันเพื่อเพิ่มกำลังการผลิตทางชีวภาพของสหรัฐฯ การลงทุนในระบบอัตโนมัติ การสื่อสารระหว่างเครื่องจักร และการวิเคราะห์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความได้เปรียบในการแข่งขัน ในทางหนึ่ง Elemental Machines ก็เหมือนเครื่องตรวจสุขภาพ แต่สำหรับแล็บของคุณ และเช่นเดียวกับเครื่องติดตามอื่นๆ สามารถช่วยขับเคลื่อนห้องแล็บของคุณไปสู่อีกขั้นได้

ขอบคุณ กะทิ ธาราสวา สำหรับการวิจัยและรายงานเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ ฉันเป็นผู้ก่อตั้ง SynBioBeta และบางบริษัทที่ฉันเขียนถึง เช่น Ginkgo Bioworks เป็นผู้สนับสนุน การประชุม SynBioBeta และ สรุปรายสัปดาห์.