东方网记者程琦、刘晓晶4月12日报道:自动化存储装备的“中国智造”,如何助力国内生物样本库行业领跑国际赛道?被视为生物医药产业基石的生物样本库,与5G、工业物联网的创新融合,如何智慧赋能。在第八届中国(上海)国际技术进出口交易会开幕前夕,探营记者团走进张江的原能生物,提前揭秘5G、自动化、智能制造技术与生物样本存储碰撞的智慧火花。
今年是“十四五”开局之年,生物医药被列为上海“十四五”重点发力的三大先导产业之一,将迎来巨大的发展机遇。生物样本资源不但是生物医药产业的发展基石,更是临床研究、公共卫生以及基础科研等方面必不可少的支架工程。生物样本的长期、安全、高质量存储,不单对推进产业良性发展,乃至推动人类遗传资源保存、国家战略生物资源存储,提升“生物样本安全”,实现健康中国等战略密切相关。
传统手工生物样本存储模式,存在样本保存不当、丢失出错、无法信息化管理、人工低效等诸多问题,不但造成大量资源浪费、限制产业良性发展;市面上仅有的自动化装备也被国外品牌垄断,有被“卡脖子”的风险。
打破瓶颈,自动化存储装备的自主可控
成长在张江的原能生物,借助张江优质的生物医药产业集群及激励政策,在这条艰难赛道,勇做自动化存储装备领域的先行者。以保障生物样本安全为出发点,创新性提出“全流程深低温冷链保护”、“蜂巢式独立单元存储”、“单支存取”、“5G-loT远程智慧样本库管理”、“无人值守样本库”等先进理念,结合了电气自动化、人工智能、物联网技术、细胞生物学、材料学、低温控制、低温生物学、大数据等先进技术,打破传统瓶颈,真正做到对生物样本资源质量的保证、信息高效的管理、5G智能物联的革新,具备巨大的市场应用价值。
至今,原能生物已自主研发BSN、P、BP系列深低温(-196℃);BSE系列超低温(-80℃)、等自动化生物样本存储设备,及涵盖程序降温、样本转运、样本复苏、试剂耗材、管理软件等辅助产品,可为国家级科研机构、高校、医院、医药研发、生产及流通企业、血站等医疗机构,提供自动化深低温存储一站式整体解决方案及运维服务。
BSN-600全自动深低温生物样本存储设备
其中旗舰款产品BSN-600系列,单台满足2mL样本存量近60000支。可实现样本存取全流程的智能化、全冷链保护,防止样本常温曝露、反复冻融;同时还具备单支存取、独立单元存储、信息可追溯等特色功能,打破了传统样本存储模式瓶颈,有效保障样本的安全和质量。在本届的上交会上,BSN系列是原能生物展台重点展示的明星产品。
目前,这些自动化产品已累计申请国内外专利近300余项,软件著作权近30项,技术领先世界,已出口到美国、日本,实现国际赛道上的“弯道超车”,真正做到自动化低温存储装备领域的自主可控。
在2020年新冠肺炎疫情中,鉴于上述自动化装备可有效规避存储相应病毒及生物样本工作中的“高风险性”与“高传染性”,原能生物接到钟南山院士团队负责的国家呼吸系统疾病临床医学研究中心与李兰娟院士团队开创的树兰(杭州)医院的邀请,赶赴实地考察,为其抗疫工作的需求及其整体“生物安全”水平的提升,提供了可行性建议与帮助,并获得了广东省钟南山医学基金会颁发“抗击新冠肺炎疫情公益爱心单位”荣誉,展现了企业责任担当。
5G融合创新物联网,引领行业新标杆
伴随国家“新基建”战略的深入推进,后疫情时代下各界对生物安全的重视,建设新一代标准化、智能化、产业化的自动化生物样本库,势在必行。
坐落在张江原能细胞产业园的无人值守全自动5G生物样本库,是原能生物历时五年、投资近亿打造,从5G技术应用维度树立新一代智能化生物样本库的行业新标杆,并在今年3月作为医疗器械行业唯一入选案例,被工信部评选为全国“移动物联网”应用优秀案例之一。
原能生物loT远程原理平台
该样本库以“提升生物样本安全与质量”为出发点,采用原能生物自主研发的全自动存储装备及配套智能化产品,依托领先的5GSA网络架构,通过5G-loT远程运维、视觉检测、AR远程诊断、AGV智能调度、数字孪生等新技术的应用,打造具备自动化(样本的全流程深低温冷链保护)、信息化(样本信息的全程可追溯且具备不可篡改属性)、无人化(样本库的安全管控、仿真分析、远程运维等)属性的智能样本库。
在本届上交会上,原能生物将在展台现场演绎5G-loT技术与数字孪生技术在生物样本库中的应用。
loT远程运维平台,可实现核心装备的智能化管理,实现服务驱动的生物样本存储装备的远程服务能力,可大幅提升服务响应速度,减少服务成本30%以上。不仅支持单一生物样本库,还可以实现全国、乃至全球范围内样本库数据互联互通,还支持Android与苹果iOS系统。未来,只需一部手机,客户即能实时查看样本存储信息;对行业而言,大批量样本的智能化、便捷化运维管理成为可能,对于生物样本的安全保护再上新台阶。
数字孪生技术,可建立细胞库1:1的数字孪生模型,真正实现“数字化与智能化”。数字孪生模型,可将细胞库内装备、环境系统过去和目前的状态与流程,通过5G网络映射为实时动态的虚拟模型,配合5G/MEC边缘计算节点的高速运算能力,从而智能模拟细胞库的运行情况,监测、诊断其健康状态,预测细胞库未来状态,实现对细胞库的全方位的安全、稳定运行管理。
记者了解到,届时,在原能生物上交会的展厅体验区,只需从电脑上发出指令,就能借助5G网络,与远在张江的生物样本库实现设备操作互动。