Prima Giornata della Bioinformatica Pugliese

La Robotica nella Bioinformatica
PIERO LARIZZA
MASMEC AUTOMOTIVE
Il biomedicale
Oggi investiamo nel biomedicale le competenze consolidate nel campo
delle tecnologie di automazione, roboti...
MASMEC BIOMED
MASMEC BIOMED
MASMEC Biomed è la divisione aziendale dedicata allo studio e sviluppo
di apparecchiature per il biomedicale...
Investiamo in R&S
• 16% del personale dedicato
• oltre il 15% del fatturato destinato ad attività di
ricerca e sviluppo
• ...
PROGETTI DI RICERCA
AREA MEDICINA E BIOTECNOLOGIE

2004-2008:
2005-2008:
2006-2009:
2010-2012:
2012-2014:
2011-2014:

SIRI...
2008-MICROMA: Sviluppo di un Sistema
Robotizzato per Diagnostica Molecolare
basata su Micro Array

-Spotting
-Deposito DNA...
2009-MASMED
Preparazione al Sequenziamento del DNA

Prima workstation di liquid handling:
-termociclatore,
-piastra per l’...
Sistema modulare robotico
2011 – OMNIA LH
Omnia Prima:
Estrattore DNA da sangue e tessuto, analizza
contemporaneamente fino a 12 campioni con la tecnica
delle bigli...
2013 - VIRTUALAB

Sviluppo di uno screening integrato ad alta processività (HTS) per velocizzare la
scoperta di nuovi farm...
2013 - VIRTUALAB

Sistemi autonomi high-throughput per l’analisi qualitativa e quantitativa mediante
qRT-PCR di esoni-cass...
2013 - VIRTUALAB
Sistemi autonomi high throughput per modificazione del DNA per analisi di metilazione dei geni
(Partner: ...
2013 - VIRTUALAB
Miglioramento tecniche di estrazione automatica
del DNA ad uso diagnostico (Partner: Oncologico
Bari)
Tes...
Conclusioni
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Il ruolo della robotica nelle biotecnologie è fondamentale

•

Nella ricerca permette di implementare proto...
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Piero Larizza – “La Robotica nella Bioinformatica”

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“La Robotica nella Bioinformatica” – Esperienze di collaborazione fra Impresa ed Enti di Ricerca

MASMEC, Bari

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Piero Larizza – “La Robotica nella Bioinformatica”

  1. 1. Prima Giornata della Bioinformatica Pugliese La Robotica nella Bioinformatica PIERO LARIZZA
  2. 2. MASMEC AUTOMOTIVE
  3. 3. Il biomedicale Oggi investiamo nel biomedicale le competenze consolidate nel campo delle tecnologie di automazione, robotica ed elaborazione del segnale. AUTOMOTIVE BIOMEDICALE
  4. 4. MASMEC BIOMED
  5. 5. MASMEC BIOMED MASMEC Biomed è la divisione aziendale dedicata allo studio e sviluppo di apparecchiature per il biomedicale: • sistemi di assistenza all’ interventistica mini-invasiva • applicazioni per laboratori di ricerca e analisi biotech Medical Systems DNA lab analisys workstations
  6. 6. Investiamo in R&S • 16% del personale dedicato • oltre il 15% del fatturato destinato ad attività di ricerca e sviluppo • partecipazione a progetti di ricerca italiani ed europei da oltre 15 anni • collaborazione con Università, Politecnico, CNR, Istituti ed Enti scientifici europei • aree di interesse: meccatronica e biomedicale
  7. 7. PROGETTI DI RICERCA AREA MEDICINA E BIOTECNOLOGIE 2004-2008: 2005-2008: 2006-2009: 2010-2012: 2012-2014: 2011-2014: SIRIO MICROMA MASMED ATEMICS NEXMEDIA VIRTUALAB (Campus Bio Medico di Roma) (CNR Chimica BioMolecolare Sassari) (Oncologico Bari) (Oncologico Bari) (Oncologico Bari) (CNR IBBE, ITB, IBMF, UCBM Università Bari; Oncologico Bari; Casa Sollievo della Sofferenza) 2012-2015: AMIDERHA (Uniba; Poliba; CNR Nanotecnologie di Lecce; CSS)
  8. 8. 2008-MICROMA: Sviluppo di un Sistema Robotizzato per Diagnostica Molecolare basata su Micro Array -Spotting -Deposito DNA -Ibridazione -Lavaggio -Lettura -Trasporto
  9. 9. 2009-MASMED Preparazione al Sequenziamento del DNA Prima workstation di liquid handling: -termociclatore, -piastra per l’elettroforesi su gel, -sistema di purificazione in vuoto, -piastre raffreddanti e -agitatore riscaldato. -braccio con 8 pipette -gripper robotico
  10. 10. Sistema modulare robotico
  11. 11. 2011 – OMNIA LH
  12. 12. Omnia Prima: Estrattore DNA da sangue e tessuto, analizza contemporaneamente fino a 12 campioni con la tecnica delle biglie magnetiche Omnia LH100: Workstation flessibile e semplice da utilizzare, prevede 8 canali indipendenti e può lavorare con qualsiasi tipo di componente normalmente utilizzato in laboratorio: piastre da 96 well, puntali, provette, falcon , tubini, vials. Il software permette di riconfigurare il protocollo e quindi di poter implementare un ampio numero di protocolli divervi
  13. 13. 2013 - VIRTUALAB Sviluppo di uno screening integrato ad alta processività (HTS) per velocizzare la scoperta di nuovi farmaci (Partner Uniba) La workstation che si sta realizzando prevede 8 canali dipendenti con aghi. Il processo permette di acquisire la variazione volumetrica delle cellule esposte a stress osmotico attraverso l’acquisizione di un segnale di fluorescenza. MASMEC ha realizzato il sistema che acquisisce il segnale nel tempo, integrato nella workstation e in comunicazione con essa. pozzetto Sorgente luminosa filtro dicroico filtro di eccitazione filtro di emissione al sensore di rilevazione
  14. 14. 2013 - VIRTUALAB Sistemi autonomi high-throughput per l’analisi qualitativa e quantitativa mediante qRT-PCR di esoni-cassetta tumore-specifici, utilizzabili come biomarcatori in diagnostica molecolare (Partner: CNR IBBE) Sperimentazione della workstation per il ciclo di retrotrascrizione e PCR realtime Risultati : • • • • Ottima ripetibilità e precisione del sistema Deviazione standard dei ct compresa fra 0,001 e 0,4 Diluzione seriali di cDna (1:1, 1:10 1:100 1:1000) per la proporzionalità delle concentrazioni con i relativi ct Sistema semplice da utilizzare e flessibile
  15. 15. 2013 - VIRTUALAB Sistemi autonomi high throughput per modificazione del DNA per analisi di metilazione dei geni (Partner: CSS) La workstation in realizzazione prevede 8 canali dipendenti,per la dispensazione di reagenti e prodotti in modo rapido, per processare fino a 96 campioni contemporaneamente. Il sistema a vuoto, completamente integrato, provvede alla purificazione del DNA metilato
  16. 16. 2013 - VIRTUALAB Miglioramento tecniche di estrazione automatica del DNA ad uso diagnostico (Partner: Oncologico Bari) Test eseguiti: estrazione da sangue e tessuto con testa magnetica con kit sperimentali e kit commerciali Kit validati: - Qiagen MagAttract® HMW DNA (sangue e tessuto) - Macherey - Nagel NucleoMag® Blood - Macherey - Nagel NucleoMag® Tissue Resa Purezza kit matrice media media Risultati: su 800Sangue (200 estrazioni totali con ripetibilità<10% Qiagen MagAttract ® HMW DNA μl) Fegato (15mg) Polmone (15mg) Cervello (15mg) Rene (15mg) ~7 μg 1.9 ~60 μg 1.9 ~60 μg 1.9 ~70 μg 1.9 ~40 μg 1.9
  17. 17. Conclusioni • Il ruolo della robotica nelle biotecnologie è fondamentale • Nella ricerca permette di implementare protocolli ad alto throughput e facilmente reimpostabili • Nei laboratori permette di incrementare la produttività riducendo l’influenza degli errori umani • La collaborazione multidisciplinare fra Centri di Ricerca e Imprese favorisce l’ottenimento di soluzioni efficaci e mirate • La spinta all’integrazione delle tecnologie e delle conoscenze avvicina orizzonti ambiziosi e di enorme interesse strategico • L’approccio multidisciplinare è risolutivo quando la complessità dei problemi prevale sulla complicatezza degli stessi.
  18. 18. Grazie !

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