Na Universidade Técnica de Berlim, robôs, equipamentos de análise e Inteligência Artificial já trabalham como uma equipe bem entrosada – em grande parte sem ajuda humana. No chamado KIWI Biolab, um sistema totalmente automatizado planeja, executa e avalia experimentos com microrganismos de forma autônoma. O conhecimento deverá ser utilizado futuramente também no novo centro de pesquisa "O Humano Simulado" (Si-M) da TU Berlin e Charité.
"Sempre me interessei por como trazer novos processos biológicos da bancada do laboratório para a prática o mais rápido possível", disse Prof. Dr. Peter Neubauer, chefe do departamento de Engenharia de Bioprocessos da TU Berlin e cofundador do KIWI Biolab. O microbiologista e sua equipe desenvolvem processos com os quais bactérias, leveduras ou fungos em biorreatores não apenas crescem de forma otimizada, mas também produzem substâncias valiosas como proteínas para a indústria farmacêutica.
A transição da pequena escala de laboratório para a escala industrial é, no entanto, difícil, pois os organismos reagem de forma muito sensível a mudanças em seu ambiente. Para encontrar as melhores condições, a equipe cria modelos matemáticos que descrevem o crescimento, o consumo de substrato e outros parâmetros. Esses modelos são vinculados a robôs e equipamentos de análise.
No laboratório automatizado, robôs coletam amostras dos biorreatores em horários predeterminados, transportam-nas para equipamentos de medição e as analisam. A Inteligência Artificial controla todo o processo: decide quando as amostras devem ser coletadas, mantém a temperatura, o pH e outros parâmetros na faixa ideal, garante o rendimento máximo e interrompe experimentos que não se mostram promissores.
"Tudo isso é extremamente interessante para a indústria farmacêutica", enfatizou Neubauer. O desenvolvimento de um novo medicamento custa em média 2,5 bilhões de dólares americanos e leva de dez a 15 anos. Cada experimento economizado e cada dia ganho ajuda tanto os pacientes quanto as empresas.
O KIWI Biolab é agora considerado um dos laboratórios líderes mundiais para o desenvolvimento automatizado de bioprocessos. No futuro, o grupo pretende se concentrar mais em culturas de células – um tema que desempenha um papel central no novo centro de pesquisa "O Humano Simulado" (Si-M). O prédio de cinco andares no campus Berlin-Wedding será inaugurado em 22 de abril de 2026. Lá, médicos, cientistas naturais e engenheiros da TU Berlin e da Charité deverão trabalhar em estreita colaboração para desenvolver novas terapias e métodos de diagnóstico. Outro foco da equipe é a construção de um mercado de dados para o setor de biotecnologia, que deverá fornecer dados experimentais padronizados e reproduzíveis.
„Robôs e IA desempenharão um papel cada vez mais importante em muitos laboratórios no futuro“, disse Neubauer. Sua equipe realocará apenas uma pequena parte dos funcionários para o prédio Si-M, mas disponibilizará as competências para muitos outros grupos de pesquisa.
O centro de pesquisa „O Humano Simulado“ deverá substituir, entre outras coisas, testes em animais por tecnologias de organoides e chips com mini-órgãos humanos, permitindo novas percepções sobre processos celulares.
