في الجامعة التقنية في برلين، تعمل الروبوتات وأجهزة التحليل والذكاء الاصطناعي بالفعل كفريق متكامل - إلى حد كبير دون مساعدة بشرية. في ما يسمى بمختبر KIWI Biolab، يقوم نظام مؤتمت بالكامل بتخطيط وتقييم التجارب على الكائنات الدقيقة بشكل مستقل. من المتوقع أن يتم استخدام هذه الخبرة في المستقبل في مركز الأبحاث الجديد "الإنسان المحاكى" (Si-M) التابع للجامعة التقنية في برلين وشاريتيه.
قال البروفيسور الدكتور بيتر نويباور، رئيس قسم هندسة العمليات الحيوية في الجامعة التقنية في برلين والمؤسس المشارك لمختبر KIWI Biolab: "لطالما كنت مهتمًا بكيفية نقل العمليات البيولوجية الجديدة من المختبر إلى الممارسة بأسرع ما يمكن". يقوم عالم الأحياء الدقيقة وفريقه بتطوير عمليات لا تنمو فيها البكتيريا أو الخمائر أو الفطريات في المفاعلات الحيوية بشكل مثالي فحسب، بل تنتج أيضًا مواد قيمة مثل البروتينات لصناعة الأدوية.
ومع ذلك، فإن الانتقال من المقياس المخبري الصغير إلى المقياس الصناعي صعب، لأن الكائنات الحية حساسة للغاية للتغيرات في بيئتها. لتحديد أفضل الظروف، يقوم الفريق بإنشاء نماذج رياضية تصف النمو واستهلاك الركيزة والمعلمات الأخرى. ترتبط هذه النماذج بالروبوتات وأجهزة التحليل.
في المختبر المؤتمت، تسحب الروبوتات عينات من المفاعلات الحيوية في أوقات محددة، وتنقلها إلى أجهزة القياس وتحللها. يتحكم الذكاء الاصطناعي في العملية بأكملها: فهو يقرر متى يتم أخذ العينات، ويحافظ على درجة الحرارة ودرجة الحموضة والمعلمات الأخرى في النطاق الأمثل، ويضمن أقصى إنتاج، ويكسر التجارب إذا لم تكن واعدة.
أكد نويباور: "كل هذا مثير للاهتمام للغاية لصناعة الأدوية". تكلف عملية تطوير دواء جديد في المتوسط 2.5 مليار دولار أمريكي وتستغرق من عشر إلى 15 عامًا. كل تجربة يتم توفيرها وكل يوم يتم كسبه يساعد المرضى والشركات على حد سواء.
يعتبر مختبر KIWI Biolab الآن أحد المختبرات الرائدة عالميًا في التطوير المؤتمت للعمليات الحيوية. في المستقبل، ستركز المجموعة بشكل أكبر على مزارع الخلايا - وهو موضوع يلعب دورًا مركزيًا في مركز الأبحاث الجديد "الإنسان المحاكى" (Si-M). سيتم افتتاح المبنى المكون من خمسة طوابق في حرم برلين-ودينغ في 22 أبريل 2026. من المتوقع أن يتعاون الأطباء وعلماء الطبيعة والمهندسون من الجامعة التقنية في برلين وشاريتيه بشكل وثيق لتطوير علاجات وإجراءات تشخيصية جديدة. محور آخر لتركيز الفريق هو بناء سوق بيانات لقطاع التكنولوجيا الحيوية، والذي من المفترض أن يوفر بيانات تجريبية موحدة وقابلة للتكرار.
„ستلعب الروبوتات والذكاء الاصطناعي دورًا متزايد الأهمية في العديد من المختبرات في المستقبل“، قال نويباور. سينقل فريقه جزءًا صغيرًا فقط من الموظفين إلى مبنى Si-M، لكنه سيوفر الخبرات لمجموعات بحثية أخرى كثيرة.
يهدف مركز الأبحاث "الإنسان المحاكى" إلى استبدال التجارب على الحيوانات بتقنيات العضيات والرقائق التي تحتوي على أعضاء بشرية مصغرة، من بين أمور أخرى، وتمكين رؤى جديدة حول العمليات الخلوية.
