В ИТМО открыли мобильную лабораторию для создания искусственного сердца

В Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий и оптики (ИТМО) создали первую в России мобильную лабораторию-куб для работы с клетками. В ней будут выращивать клеточные культуры, создавать базы данных и проводить передовые исследования в области тканевой инженерии с помощью искусственного интеллекта. В перспективе ученые ИТМО планируют выращивать клетки миокарда, чтобы создать полноценное искусственное сердце.

Для работы с клетками нужны особенные условия: чистота, определенный уровень температуры и влажности. Чтобы их поддерживать, существуют культуральные боксы, оснащенные специальным оборудованием. Обычно это стационарные конструкции, которые размещают прямо в стенах лаборатории, поэтому их невозможно транспортировать.

В ИТМО разработали универсальную мобильную лабораторию, которая подойдет для работы с любыми клетками: бактериальными (безъядерными) и эукариотическими (ядерными). Это куб 3х3х3м ― легкий, прозрачный, автономный, недорогой, его можно свободно перемещать и адаптировать под различные научные задачи. В нем установлены дополнительная система вентиляции и стерилизации (HEPA-фильтры задерживают все частицы и бактерии в воздухе), ламинарный шкаф (для стерильной работы), микроскоп, СО2-инкубатор (углекислый газ, повышенная влажность, температура 37,7 градусов ― необходимые условия для работы с ядерными клетками) и вспомогательное оборудование ― водяная баня, центрифуга, холодильник.

В кубе также есть роборука, которая заменяет лаборанта и самостоятельно проводит манипуляции с клетками. Сейчас она работает под контролем человека, который приносит растворы и расходники, а робот распределяет растворы по культуральным сосудам. Контроль за состоянием клеток ведут с помощью микроскопа. Итоги эксперимента загружают в базу данных, алгоритм искусственного интеллекта (ИИ) их проверяет и принимает решение о следующей серии образцов для исследований. Исследователи планируют полностью автоматизировать этот процесс.

В проекте принимают участие также исследователи Сибирского федерального университета, Фонда инфраструктурных и образовательных программ и «Научно-производственного объединения Пролаб».