Znak Politechniki Warszawskiej

Robot wykryje użycie broni biologicznej

Maszyny zastępujące człowieka w działaniach wojennych to już nie tylko domena filmów science fiction. Politechnika Warszawska uczestniczy w projekcie, który przekuwa takie fantazje w rzeczywistość.

Zespół prof. nzw. dr. hab. inż. Tomasza Ciacha z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej skonstruował detektor, dzięki któremu zdalnie sterowany robot może automatycznie wykryć niebezpieczne bakterie w próbkach wody i powietrza. To jeden z elementów projektu pt. „Mobilne laboratorium do poboru próbek środowiskowych i identyfikacji zagrożeń biologicznych” realizowanego przez konsorcjum, którego koordynatorem jest Wojskowy Instytut Higieny i Epidemiologii. Głównym celem było stworzenie laboratorium, które może zostać przeniesione do strefy, w której podejrzewa się użycie broni biologicznej.

- Laboratorium przypomina wyglądem kontener i może być transportowane przy pomocy ciągnika siodłowego, tak jak np. ładunek TIRa - wyjaśnia mgr inż. Maciej Trzaskowski z zespołu prof. Tomasza Ciacha. - Częścią wyposażenia tego laboratorium jest robot, tzw. Mobilna Automatyczna Platforma Próbobiorczo-Identyfikująca (MAPPI). Jest to zdalnie sterowany łazik, który można wysłać z laboratorium na zewnątrz, w celu pobrania próbek środowiskowych. Pobrane próbki mogą być dowiezione z powrotem do laboratorium, gdzie mogą być poddane analizom przez zespół obsługujący laboratorium na sprzęcie będącym jego wyposażeniem - dodaje.

Robot posiada także własne detektory, za pośrednictwem których może dokonać analizy próbek. Dzięki temu zaraz po pobraniu można wstępnie stwierdzić, z jakim zagrożeniem ma się do czynienia. Zespół pod kierownictwem prof. nzw. dr hab. inż. Tomasza Ciacha z Zakładu Biotechnologii i Inżynierii Bioprocesowej Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej opracował jeden z tych detektorów. Zastosowano w nim miniaturowe chipy do badania zjawiska powierzchniowego rezonansu plazmonowego (SPR). Przyłączone są do nich przeciwciała reagujące na wybrane gatunki bakterii. Próbka podawana jest do zbiornika urządzenia za pomocą specjalnego układu dozowania. Próbka musi mieć formę cieczy - pobiera się ją bezpośrednio ze zbiornika wodnego, bądź skrapla się próbkę aerozolu. Kolejnym krokiem jest uruchomienie przez operatora robota procesu detekcji czujnikiem SPR.

- Czujnik automatycznie przeprowadza próbkę przez swój układ przepływowy, do którego podłączone są chipy z przeciwciałami. Jeżeli w próbce znajdują się poszukiwane bakterie, zwiążą się z przeciwciałami obecnymi na powierzchni chipu, który następnie wytworzy mierzalny sygnał. Czujnik powiadomi o tym zdalnie poprzez nadajnik robota. Cały proces detekcji zajmuje około 20 minut - mówi Maciej Trzaskowski.

Mobilne laboratorium to unikalne rozwiązanie na skalę europejską. Dotychczas projekty proponowane przez zachodnie firmy nie umożliwiały automatyzacji procesu detekcji. - Jednak pobrane przez robota próbki muszą być przeanalizowane jeszcze w laboratorium dla potwierdzenia obecności danego skażenia i do bardziej szczegółowych analiz - podkreśla Trzaskowski. - Laboratorium jest tak zaprojektowane, aby człowiek miał jak najmniejszy kontakt ze skażonymi próbkami, ale jego udział jest potrzebny, gdyż wymagają tego procedury analiz próbek - dodaje.

Detektor skonstruowany przez zespół prof. Tomasza Ciacha może wykrywać typowe czynniki uznawane za broń biologiczną, m.in. bakterie dżumy, cholery, przetrwalniki wąglika, toksynę botulinową i tym podobne. Projekt pt. „Mobilne laboratorium do poboru próbek środowiskowych i identyfikacji zagrożeń biologicznych” w 2014 roku otrzymał prestiżową nagrodę Defender, przyznaną podczas XXII Międzynarodowego Salonu Przemysłu Obronnego w Kielcach oraz Złoty Laur Innowacyjności 2014 Naczelnej Organizacji Technicznej.

Zespół Politechniki Warszawskiej pracuje obecnie nad cywilnymi zastosowaniami czujnika SPR. - Bogaci w doświadczenia z konstrukcji urządzenia wraz z prof. Ciachem chcemy opracować jego wersję do zastosowania w analizie próbek klinicznych do wykrywania innych rodzajów bakterii - zapowiada mgr inż. Maciej Trzaskowski.

___________________________

Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW

Mobilne laboratorium do poboru próbek środowiskowych i identyfikacji zagrożeń biologicznych

W skład konsorcjum wchodzą: Wojskowy Instytut Higieny i Epidemiologii, Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej, Wojskowa Akademia Techniczna- Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna- Instytut Optoelektroniki, Wojskowy Instytut Chemii i Radiometrii, Uniwersytet im. A. Mickiewicza, Politechnika Wrocławska, Politechnika Warszawska, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, Hydromega Sp.z.o.o., AMZ Bis Sp.z.o.o., A&A Biotechnology s.c. Adam Burkiewicz, Mikołaj Burkiewicz, Krzysztof Kucharczyk Techniki Elektroforetyczne Sp.z.o.o.

 

Opracowanie: Biuro ds. Promocji i Informacji
pg/