Robotter, biokemi, pipetter, automatisering og blodprøver – hvad har alt dette til fælles?

Publiceret Oktober 2005

Videncenter for Teknologisk Innovation (VTI) på Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum har fokus på anvendelsesorienteret forskning inden for automation af bl.a. sundhedssektoren. Et projekt handler om automatiseret fremstilling af pipettefiltre til biotekindustrien, og et igangværende drejer sig om blodprøver foretaget af en robot – ja, du læste rigtig!

Blodprøver tages af robot

Et nyt projekt under VTI på Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum skal udvikle en løsning til automatiseret blodprøvetagning, og Klinisk Biokemisk Afdeling på Vejle Sygehus deltager som projektpartner sammen med kompetencenetværket RoboCluster og Teknologisk Institut. En robot skal udvikles, der tager blodprøver på mennesker med fuldstændig sikkerhed til gavn for såvel patienter som sygehuspersonale. Projektets vision er: ”Det er meningen, at blodprøvetagning bliver en form for drive-in-automat, hvor du kommer kørende i din bil og selv sørger for at få foretaget din blodprøve i en automat. På den måde kan du som patient tilpasse tid og sted, og blodprøvetagningen bliver mere fleksibel og uden for megen ventetid for sådan en tidsmæssig kort sag som en blodprøve”, siger overlæge og laboratoriechef Ivan Brandslund fra Klinisk Biokemisk Afdeling på Vejle Sygehus.

Patientfordele ved automatiseret blodprøvetagning

Udover fleksibilitet er der andre fordele for patienterne forbundet med en blodprøve-robot. Avanceret robotteknologi kan f.eks. medvirke til at lindre smerten ved blodprøvetagningen og mindske traumer såsom ar- og huldannelser. Sidst og ikke mindst kan en robot øge kapaciteten af blodprøvetagning: ”Ved nogle typer sygdomme f.eks. for nyrepatienter kan overlevelsesraten stige markant, hvis blodprøven kan tages hyppigere. Vi vil også opnå bedre forskningsresultater, fordi vi får mulighed for at analysere på patienters blodprøver, hvor der efterfølgende er sket ændringer i sygdommen. Og hyppigere blodprøver kan sandsynligvis give en forklaring på en udvikling hos en syg”, mener Ivan Brandslund.

Perspektiver for laboranter

I snit får hver dansker taget en blodprøve to gange årligt. Det bevirker, at der er ansat laboranter til at varetage den opgave dagligt. Udover de nævnte fordele for patienterne er det også et stort ønske at skåne sygehuspersonalet og opnå bedre arbejdsmiljø for laboranter, så de undgår skader såsom seneskedehindebetændelse. Samtidig kan deres ressourcer, der egentlig kvalificerer til løsningen af mere komplekse opgaver, anvendes bedre andre steder. 

Tværvidenskabelige samarbejdspartnere

RoboCluster er sammen med Vejle Sygehus initiativtager til projektet. RoboCluster er en kompetenceklynge inden for robot- og automationsteknologiske løsninger, og projektleder lektor Anders S. Sørensen fra Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum lægger vægt på, at blodprøve-projektet igennem sin tilknytning til RoboCluster kan trække på et bredt netværk af kompetencer: ”Det er utroligt produktivt, at vi kan kombinere vores studerendes færdigheder med en række underviserkræfter og ikke mindst med erhvervslivet. Den synergi, som opstår derigennem, skaber en bredde i vores aktiviteter, som alle får gavn af – læringsmæssigt og økonomisk”, siger Anders S. Sørensen.

I blodprøve-projektet samarbejder mange kompetente institutioner (Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum via VTI, RoboCluster, Teknologisk Institut og Vejle Sygehus), der har utallige ressourcer og tværfaglig viden at trække på. På den måde opnås en perfekt balance og ekspertise mellem den sundhedsfaglige og robotteknologiske verden, som er med til at give stabilitet i projektet. Undervejs i projektet inddrages andre samarbejdspartnere afhængig af projektets udvikling og behov. Eks. vil foråret 2006 indebære besøg hos relevante personer, som allerede har forsket i området og opnået brugbare resultater, og som derfor er ønskelige som partnere. Det drejer sig bl.a. om to engelske forskere, som har formået at fremstille en prototype robot til blodprøvetagning på mennesker. Den blev kun testet på én person, og i 78 % af tilfældene ramte robotten venen. Projektet blev lukket for nogle år siden uden at have testet robotten optimalt, men projektets resultater er i allerhøjeste grad anvendelige.

Oplæring i at tage blodprøver

Forprojektet, som kører indtil nytår, er iværksat og har bl.a. bevirket, at projektleder Anders S. Sørensen er blevet oplært i at tage blodprøver på Vejle Sygehus. ”Erfaring og følesansen er altafgørende ved blodprøvetagning. Dermed er det også et kompliceret og udfordrende projekt, da der skal dokumenteres og overføres sanser til en robot”, udtaler Anders S. Sørensen efter at have prøvet at tage blodprøver nogle gange.

Prototype af venekamera
Prototypen af venekameraet, som en gruppe studerende på Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum har fremstillet til blodprøve-projektet.

Forprojektet med fokus på erfa-grupper med laboranter, procesbeskrivelse, idégenerering, vidensindsamling, mulige samarbejdspartnere, mm. skal give overblik over projektet som helhed og danne grundlag for projektets opdeling. Der er mange aspekter forbundet med automatisering af blodprøvetagning såsom det psykologiske fra patientens side, interaktion mellem mand og maskine, selve smerten ved at få taget en blodprøve, blodets logistik (hvad sker der med blodet før og efter en blodprøve), design/udformning og venens lokalisering vha. robotteknologi/mekanik (pt. arbejdes der på et venekamera, som finder venerne via belysning af armen). Disse delprojekter skal varetages af bl.a. ph.d.-studerende og studerende fra forskellige studieretninger. 

VTI’s bidrag

Her er det, at VTI især kan bidrage, da forskningsmiljøet har samlet studerende, forskere og vejledere på kryds og tværs af uddannelsesinstitutioner og –retninger. Dette bevirker, at der er tale om studerende, som mestrer mange fagområder såsom elektronik, mekanik, design, analysemodeller, matematik, datateknologi mm. på forskellige niveauer, og som derfor kan være behjælpelige med at udføre delprojekter som ovennævnte i samarbejde med kompetente vejledere.

VTI er et samarbejde mellem Erhvervsakademiet Fyn og Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum. VTI har speciel fokus på automation inden for sundhedssektoren og gartneribranchen. I VTI på Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum arbejdes der primært med industrirobotter og automatisering af processer, der kan være med til at lette arbejdsopgaver for medarbejdere, gøre udførelsen af et enkelt job nemmere, håndtere komplicerede opgaver eller indeholder andre aspekter såsom fordele for slutbrugeren, som det er tilfældet for patienter i forbindelse med en blodprøve-robot.

Virksomhedssamarbejde med Proxeon Biosystems A/S

Samarbejdet med Proxeon er et godt eksempel på et erhvervsmæssigt projekt i VTI regi med start i slutningen af 2004. Virksomheden manglede at få automatiseret fremstillingen af pipettefiltre, der kan udskille særlige proteiner til analyse. Overordnet set var der tale om at sætte filteret på plads i små pipetter, og det var hensigten at få en robot til at standse en lille skive filtermateriale ud af et substrat, placere skiven i en pipettespids og derefter teste, om skiven blev placeret korrekt i pipetten.

Tre ingeniørstuderende påtog sig opgaven og stod for bl.a. at udvikle de nødvendige sensorer, den elektronik og de programmer, der skulle gøre det muligt for mekanikken at løse opgaven. Det lykkedes dem i forsommeren 2005 at optimere fremstillingen af pipettefiltre vha. automatisering. Endda så godt, at Proxeon nu har en prototype til maskinel produktion af proteinfiltre og gerne ser løsningen integreret i deres produktionsapparat, afhængig af efterspørgslen efter filtrene.

Udviklingsingeniør Søren Theodorsen fra Proxeon vurderer, at samarbejdet har været givtigt: ”Vi sidder nu med et produkt, der er så udviklet, at vi relativt nemt kan arbejde videre med processen selv. Og vi har været privilegerede i den forstand, at de tre ingeniørstuderende har fungeret forholdsvis selvstændigt, så det har ikke været særligt ressourcekrævende for os”.

Proxeons XYZ-robot til automatiseret fremstilling af pipettespidser
Proxeons XYZ-robot til automatiseret fremstilling af pipettespidser. Robotten var stillet til rådighed af Proxeon i Videncenterets robothal, så de studerende kunne udvikle på den, når behovet opstod.

Proxeon og proteinforskning

Proxeon er en højteknologisk fynsk virksomhed, der sælger apparater til anvendelse inden for biotekindustrien. Deres speciale er proteinanalyse, massespektrometri samt design af laboratorieudstyr, som gør Proxeon til en unik international udvikler og leverandør af apparatur og teknologi til proteomics – forskning i proteiner. ”Vi ser et stort potentiale for vores produkter. Markedet for proteinanalyse vokser med cirka 20 procent om året - alene inden for den såkaldte ekspertgruppe. I løbet af de kommende fem år vil proteinanalyse brede sig til hospitaler og klinikker, og så taler vi måske om en fordobling af markedet pr. år”, siger proteinforsker og indehaver af Proxeon Ole Vorm.

Videncenterets fortsatte bane

VTI på Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum har været glade for samarbejdet med Proxeon, som har givet de tre studerende mange brugbare erfaringer og interesse for automatiserede løsninger til virksomheder. Tilsvarende ser VTI frem til udvikling på robotten, der tager blodprøver. Det er et projekt med langsigtede perspektiver, hvor mange spændende opgaver og delprojekter skal gennemføres for at nå målet – en robot, der kan tage blodprøver med fuldstændig sikkerhed og til gavn for såvel patienter som sygehuspersonale.

Det lader til, at VTI fortsætter med automationsprojekter inden for dette faglige område, da en ingeniørstuderende netop har fået kontakt til et større dansk lægemiddelfirma, der ønsker et samarbejde om den studerendes speciale. Specialet handler om en avanceret styringsteknologi til robotter. Firmaet har brug for en robot, der kan pakke kasser med medicinske præparater ud. Her indgår der altså mange komplicerede arbejdsprocesser. Den studerende har efter praktikophold hos udviklerne af teknologien en stor viden og kompetencer til at kunne implementere styringsteknologien til robotten, så den udfører de ønskede arbejdsgange.  

Du er velkommen til at kontakte VTI, hvis du ønsker flere oplysninger eller har spørgsmål:

Videncenter for Teknologisk Innovation, www.vti-automation.dk
c/o Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum, Niels Bohrs Allé 1, 5230 Odense M

Kontaktpersoner for VTI:

  • Projektchef Morten Nymand, tlf. 6314 0427, e-mail mny@iot.dk
  • Projektkoordinator Karina T. Therkildsen, tlf. 6314 0453, e-mail ktt@iot.dk

Du kan læse mere om: 

Ingeniørhøjskolen Odense Teknikum på www.iot.dk

ErhvervsAkademiet Fyn på Odense Tekniske Skole på www.ots.dk

Proxeon på www.proxeon.com

RoboCluster på www.robocluster.dk

Teknologisk Institut på www.teknologisk.dk

Vejle Sygehus på www.vejlesygehus.dk