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/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.

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).

“Le automazioni collaborative robotizzate hanno un ampio potenziale nel settore medicale”, afferma Oscar Ferrato, Collaborative Robots Product Manager in ABB. “Come ABB siamo contenti di avere contribuito allo sviluppo di questo interessante e innovativo progetto”.