Diseño y Optimización de un Dispositivo de Dosificación Robótica para la Alícuota de Muestras Biológicas Basado en Algoritmos Genéticos
Autores: Rybak, Larisa; Carbone, Giuseppe; Malyshev, Dmitry; Voloshkin, Artem
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño y Optimización de un Dispositivo de Dosificación Robótica para la Alícuota de Muestras Biológicas Basado en Algoritmos Genéticos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Aliquotando
Muestras biológicas
Laboratorios
Biología molecular
Genética
Investigación clínica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La aliquotación de muestras biológicas se refiere al proceso de dividir una muestra biológica más grande en porciones más pequeñas y representativas conocidas como alícuotas. Este procedimiento se emplea comúnmente en laboratorios, especialmente en campos como la biología molecular, la genética y la investigación clínica. Actualmente, los dispositivos de dosificación manual son comunes en los laboratorios, pero requieren una cantidad significativa de tiempo para su operación manual. Los dispositivos de dosificación automatizados disponibles están integrados en sistemas de aliquotación de enfoque estrecho y carecen de versatilidad como equipos manipuladores. Para abordar esta limitación, se propone en este documento una nueva solución técnica para un dispositivo de dosificación modular compatible con manipuladores robóticos. El documento presenta y detalla un modelo matemático, optimiza sus parámetros y construye un modelo 3D detallado utilizando el entorno NX para demostrar la viabilidad técnica de nuestro concepto. Además, se describe el desarrollo de un modelo de simulación dinámica tridimensional para el dispositivo de dosificación, comparando cálculos analíticos con resultados de simulación. Se discute la construcción de un prototipo del dispositivo de dosificación, seguido de una validación experimental integral.
Descripción
La aliquotación de muestras biológicas se refiere al proceso de dividir una muestra biológica más grande en porciones más pequeñas y representativas conocidas como alícuotas. Este procedimiento se emplea comúnmente en laboratorios, especialmente en campos como la biología molecular, la genética y la investigación clínica. Actualmente, los dispositivos de dosificación manual son comunes en los laboratorios, pero requieren una cantidad significativa de tiempo para su operación manual. Los dispositivos de dosificación automatizados disponibles están integrados en sistemas de aliquotación de enfoque estrecho y carecen de versatilidad como equipos manipuladores. Para abordar esta limitación, se propone en este documento una nueva solución técnica para un dispositivo de dosificación modular compatible con manipuladores robóticos. El documento presenta y detalla un modelo matemático, optimiza sus parámetros y construye un modelo 3D detallado utilizando el entorno NX para demostrar la viabilidad técnica de nuestro concepto. Además, se describe el desarrollo de un modelo de simulación dinámica tridimensional para el dispositivo de dosificación, comparando cálculos analíticos con resultados de simulación. Se discute la construcción de un prototipo del dispositivo de dosificación, seguido de una validación experimental integral.