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

1. Prima Giornata della Bioinformatica Pugliese
La Robotica nella Bioinformatica
PIERO LARIZZA

2. MASMEC AUTOMOTIVE

3. Il biomedicale
Oggi investiamo nel biomedicale le competenze consolidate nel campo
delle tecnologie di automazione, robotica ed elaborazione del segnale.
AUTOMOTIVE
BIOMEDICALE

4. MASMEC BIOMED

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. 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. 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. 2008-MICROMA: Sviluppo di un Sistema
Robotizzato per Diagnostica Molecolare
basata su Micro Array
-Spotting
-Deposito DNA
-Ibridazione
-Lavaggio
-Lettura
-Trasporto

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. Sistema modulare robotico

11. 2011 – OMNIA LH

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. 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. 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. 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. 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. 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. Grazie !