Sistema robotico Genequality X120. Foto archivio AB Analitica.

Innovazione

Robotica applicata a Covid-19

La start up UniTrento Robosense e il sistema per l’analisi automatizzata dei tamponi

8 giugno 2020
Versione stampabile
di Sonia Caset
Lavora presso la Direzione Comunicazione e Relazioni Esterne dell’Università di Trento.

Nata nel 2012 grazie al sostegno dell’Unione europea (Bando FESR 1-2011 Seed Money), del Ministero dello Sviluppo Economico e della Provincia autonoma di Trento, Robosense è una start up dell’Università di Trento, con sede al BIC Center di Pergine Valsugana. 

Con l’emergenza sanitaria, Robosense ha messo a punto per un suo cliente, AB Analitica di Padova, un sistema robotico che permette di compiere con velocità e precisione le analisi sui tamponi impiegati per la stima dell’eventuale presenza di infezione da Sars-CoV-2. Il sistema analizza in circa 3 ore anche 100 campioni con metodica one-step RT-PCR Real time.
Rapidità, precisione e migliore impiego delle risorse umane: alcuni tra i vantaggi che i sistemi robotizzati possono fornirci. Ne parliamo con Mattia Tavernini, amministratore delegato di Robosense e Mariolino De Cecco, advisor scientifico, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale e direttore del MIRo Lab (Measurements Instrumentations and Robotics Lab) presso l’Università di Trento.

Professor De Cecco, su quali fronti è impegnata la start up e quali professionalità operano in Robosense? 

La start up è impegnata principalmente sui fronti della robotica e della sensoristica. Nessun sistema automatico può operare se non ha un, seppur basilare, sistema di percezione dell’ambiente in cui lavora. Negli anni il gruppo ha poi sviluppato competenze per l’elaborazione dei dati acquisiti mediante sistemi di Machine Learning e intelligenza artificiale e la loro riproposizione mediante interfacce innovative in grado di aumentare il contenuto informativo percepito da un agente umano e quindi le sue capacità tramite Mixed Reality (MR). 

Esempi di applicazione di Robotica e Sensoristica risiedono in numerose collaborazioni instaurate con partner nazionali e internazionali in ambito robotica mobile. Tra di esse lo sviluppo di un robot avvolgitore in ambito logistica per Atlanta Stretch SpA, sistemi di navigazione e controllo per Cassioli SpA, Euroimpianti SpA, sistemi di localizzazione pallet e correzione della presa per Balyo France per citarne alcuni.

Il Machine Learning lo abbiamo applicato con successo per la manutenzione preventiva di impianti di ripetizione radiotelevisivi per Rai Way SpA in un progetto pilota appena vinto nel contesto di una gara che vedeva la partecipazione di altri due gruppi di imprese.

La Mixed Reality, assieme a competenze di robotica mobile, la stiamo impiegando per consentire a soggetti quadriplegici di muoversi in autonomia tramite carrozzine semi-robotiche. Il progetto è in partnership con l’azienda italiana Nuova Blandino Srl.

Dottor Tavernini, come funziona il sistema robotico che avete messo a punto per l’analisi dei tamponi e quando avete iniziato a svilupparlo?
 
Il sistema si basa su un robot cartesiano a tre assi con 8 canali in grado di dispensare reagenti e/o acidi nucleici con puntali monouso. Abbiamo iniziato a svilupparlo esattamente 4 anni fa nel contesto di un progetto volto allo sviluppo di un estrattore automatico di acidi nucleici con preparatore di piastre per l’analisi del DNA. Il progetto è stato recentemente riconvertito per l’analisi dei tamponi immediatamente dopo il diffondersi della pandemia da Covid-19. 

Il dispositivo  implementa la piattaforma Genequality X120, uno strumento sviluppato con l’azienda medicale AB Analitica di Padova. Questa consente il caricamento della macchina, il controllo e il tracciamento di ogni campione, reagente e piastra per mezzo di lettori ottici e infine l’interfacciamento con un Liquid Handler in grado di processare il tutto. 

Professor De Cecco, la ricerca universitaria, che tipo di apporto ha dato a questo progetto?

Nel progetto sono state messe a frutto le esperienze di sviluppo progetti ad alta affidabilità acquisite nel contesto dei sistemi spaziali. Il sottoscritto ha infatti partecipato alla progettazione e sviluppo di un telescopio che ha volato a bordo della missione ESA Rosetta, OSIRIS e alla qualifica del meccanismo di rilascio per la missione ESA-NASA LISA Smartfinder. Il contesto clinico richiede livelli di affidabilità comparabili con quelli spaziali per cui le procedure di progettazione e qualifica dettate dall’agenzia Spaziale Europea sono accomunabili a quelle dettate dagli standard sanitari.

Possiamo immaginare ulteriori vantaggi dall’impiego della robotica e più in generale delle nuove tecnologie durante la convivenza con il virus?

La robotica, tradizionalmente, ha avuto come obiettivo il replicare le capacità dell’uomo per poi sostituire operatori umani per motivi di sicurezza o di mero interesse economico. 
Un indubbio vantaggio è quello di ridurre la densità di operatori umani demandando parte delle lavorazioni ai sistemi automatici. Altri vantaggi scaturiscono dall’impiego di robot per la sanificazione autonoma e la tele-assistenza a malati altamente infettivi. 

Opportunità nuove sono emerse recentemente proprio grazie alla robotica combinata con la Mixed Reality. In particolare la Augmented Reality (AR), branca della MR, è già in grado di incrementare le capacità di percezione e azione dell’uomo in diversi contesti industriali e civili e quindi riportare a un ruolo centrale l’operatore umano nei diversi contesti. Un esempio rilevante per il caso della pandemia è quello recentemente pubblicato dalla BBC circa l’impiego di un occhiale di AR per la cura di pazienti con Covid-19. 

Tale tecnologia consente di svolgere numerose operazioni come ad esempio esaminare radiografie, scansioni e risultati dei test in collaborazione con colleghi residenti in aree non contaminate senza la necessità di avere il contatto con il paziente o con i macchinari, anche automatici e quindi cooperativi presenti, e al contempo incrementare le informazioni disponibili all’operatore sanitario.