大規模な精度: Universal Robotsが細胞治療のルールを書き換える方法

Multiply Labs

Multiply Labsのロボットクラスターが救命細胞と遺伝子治療に与える影響をご覧ください

要するに

Multiply Labsは、UR cobotsを活用して、救命細胞と遺伝子治療の製造を根本的に変革する画期的なロボットクラスターを開発しました。Multiply Labsソリューションは、驚異的な74 %のコスト削減を実現し、1平方フィートのクリーンルームあたり最大100倍の患者用量を可能にします。この効率は、従来の手動プロセスと比較して品質、再現性、および無菌性を大幅に向上させながら達成されます。Multiply LabsがUniversal Robotsを選んだ理由は、人間のような性能、重要な6軸機能、繊細な取り扱いのための比類のないフォースモード、シームレスなソフトウェア統合、堅牢なコミュニティサポート、クリーンルームの互換性です。

職人の挑戦:命を救う治療のボトルネック

Multiply Labsの共同創設者兼CEOであるFred Parietti氏は、長年にわたり、リンパ腫や白血病などの血液がんなどの疾患と戦うために患者自身の細胞に由来するパーソナライズされた細胞および遺伝子治療の生産は、「驚くほど手作業で、ほぼ職人技で行われてきました」と述べています。「専門の科学者は、ピペッティングからセルの振動まで、何百ものタスクを手作業で実行します。「大量生産された薬とは異なり、これらの治療法は患者ごとにカスタマイズされており、多くの場合、1回の投与につき30万ドルから200万ドルの価格で提供されています。

重要なのは、いかなる微生物汚染も、治療細胞を死滅させることなく滅菌することができないため、製品全体を使用不可能にすることです。各用量の高いコストを考慮すると、いかなる製造失敗もコストがかかる。「これらの薬を必要とする患者の数に達することは絶対にスケーラブルではありません。私たちはすぐに、ロボットがここで本当に役立つことに気づきました」とParietti氏は言います。

Raumland GmbH

業界 Medical and Cosmetics
USA
従業員数 40
使用したURロボット UR12e
ソリューション Multiply Labs robotic cluster

主な価値推進要因:

  • 製造コストを最大74 %削減。
  • 1平方フィートのクリーンルームあたり100倍の患者用量
  • 人間のオペレーターよりも標準偏差が低減され、誤差の境界が厳しくなり、サブミリメートルの精度
  • が得られます人為的な汚染の排除
  • コストのかかる再承認プロセスを回避するために、既存の承認された手動プロセスを複製する能力。

コラボレーションロボットが解決するタスク:

  • セルのピペットと振動。
  • ヒトT細胞を増殖させ、給餌すること。
  • 機器、消耗品、およびカセットの取り扱い。
  • 細胞療法プロセスに必要な複雑な操作を実行する。

自動化の課題を解決しました:

  • 非効率的で、手作業で、かつ「職人的な」医薬品の製造方法。
  • パーソナライズされた医薬品のスケーラビリティの欠如。
  • 人為的ミスによる汚染や製品の損失のリスクが高い。
  • 高価なクリーンルームスペースと手作業の密度の低さの制約。
  • 承認された製造プロセスの大幅な変更に関連する規制上のハードル。

ソリューション

Multiply LabsがURプラットフォーム上にロボットクラスターを構築することを選択した理由をご覧ください
Multiply Labsのソリューションは、複数のユニバーサルロボットアームが並行して動作するモジュラーロボットクラスターです

74 %のコスト削減と最大100倍の投与量

Multiply Labsのソリューションは、複数のユニバーサルロボットアームが並列して動作し、床から天井まで積み重ねて衝突を回避するモジュラーロボットクラスターであり、既存の手動プロセスを忠実に再現するように設計されています。

このロボットアプローチの有効性は、UCSFやスタンフォードなどの主要機関とのピアレビュー研究で厳密に検証されています(これらの研究へのリンクはページの最後にあります)。「これらの細胞療法の従来の手作業による製造プロセスを、まったく同じプロセスを行うロボットプロセスと比較したところ、約74 %のコスト削減が見られました」と、シェバメディカルセンターのJonathan Esensten医師兼アドバンストバイオセラピーセンターのディレクター(以前はUCSFの医師科学者)は述べています。彼は、これらの医薬品をより低コストで、より小さなスペースで製造できるという点で、この発見を「量子的な飛躍」と呼んだ。

人間の関与の必要性を排除し、器具を積み重ねることを可能にすることによって、ロボットはまた、手動操作を制限する空間的制約を克服する。「私たちの推定では、クリーンルーム1平方フィートあたり最大100倍の患者用量を使用しています」とParietti氏は言います。

ロボットシステムは、主要なプロセスパラメータの変動を大幅に低減します。無菌性も大幅に向上します。

汚染除去

コストと設置面積を超えて、ロボットシステムは主要なプロセスパラメータの変動を大幅に減少させ、人間のオペレーターやサブミリメートル精度( 0.1mm )よりもはるかに厳しい誤差範囲を達成します。無菌性も大幅に改善されています。「ロボットは呼吸をせず、触れてはならないものにも触れません」とParietti氏は言います。手動プロセスで汚染が観察されたが、「ロボットプロセスでは汚染は見られなかった」ことを明らかにした研究結果は、Esensten博士を確認しています。

Multiply Labsのソリューションは、複数のユニバーサルロボットアームが並行して動作するモジュラーロボットクラスターです

模倣学習:スケーラブルな自動化の未来

Multiply Labsのイノベーションの基盤は、「模倣学習」技術です。このアプローチは、ロボットが新しいプロセスを指示するのではなく、専門家の人間のデモンストレーションから学ぶことを保証します。Multiply Labsは、彼らが協力している製薬会社に、タスクを実行している科学者をビデオに収めるように依頼しています。このデータはcobotsに送られ、cobotsは科学者が研究室で行っていたことを効果的に再現することを学びます。Pariettiさんは次のように述べています。「より効率的に、より繰り返し可能に、24時間365日、並行して行うことができます。「この方法により、cobotsは100の新しいタスクを自己学習することができます。それがスケーリングの鍵です。」

これらの細胞療法の従来の手動製造プロセスを、まったく同じプロセスを行うロボットプロセスと比較したところ、約74 %のコスト削減が見られました。それは、これらの医薬品をより低コストで、より小さなスペースで製造できるという点で、大きな飛躍です。

Jonathan Esensten, Director, Advanced Biotherapy Center, Sheba Medical Center
ロボットシステムは、主要なプロセスパラメータの変動を大幅に低減します。無菌性も大幅に向上します。

規制コンプライアンスの合理化:数十年と数十億ドルの節約

確立された手動方法を正確に複製するロボットシステムの能力は、規制コンプライアンスにとって重要な利点を提供します。Esensten博士は次のように説明しています。「製薬会社が承認された製品を持っている場合、製造プロセスに大きな変更を加えることはできません。ロボットを使用してすでに承認されたプロセスを忠実に実行することで、企業はまったく新しい製造方法を再承認する必要性を回避することで、潜在的に「数十年と数十億ドルを節約」することができます。

Multiply Labsのソリューションは、複数のユニバーサルロボットアームが並行して動作するモジュラーロボットクラスターです

Universal Robotsが目立つ理由:人間のようなパフォーマンスとエコシステム

Multiply Labsは、人間のようなパフォーマンスのためにコラボレーションロボットを明示的に探していました。Multiply Labsのロボティクスソフトウェア責任者であるNadia Kreciglowa氏は、さまざまなオプションを評価した後、Universal Robotsが「明らかな勝者」として浮上したと述べています。細胞治療に必要な複雑な操作は、単純な3軸SCARAロボット以上のものを必要とし、彼女のチームをURの完全に連結された6軸ロボットアームに導きました。Multiply Labsは、これらをさらに幅広い動きのためのレールを備えた8自由度システムに統合しました。

ロボットシステムは、主要なプロセスパラメータの変動を大幅に低減します。無菌性も大幅に向上します。

フォースセンシングとソフトウェア統合が開発をスピードアップ

重要な要素は、人間の触覚フィードバックを模倣したURの比類のない統合フォースセンシングでした。この重要な機能は、破損することなく繊細で高価なコンポーネントを処理するために不可欠でした。「数か月の開発時間を節約できました」とKreciglowa氏は振り返ります。彼はまた、URのシームレスなソフトウェアと、広範なPythonインターフェースを含むさまざまな制御オプションとの統合についても強調しています。彼女は当初、ティーチペンダントのシンプルなインターフェースが制限されているのではないかと心配していました。「しかし、URは豊富なドキュメントとオンラインチュートリアルを備えた堅牢な制御のためのさまざまなオプションを提供していることがわかりました。「

広大なURユーザーコミュニティとエコシステムも非常に貴重であることが判明しました。「URは、RoboDK、NVIDIA Isaacシミュレーション、AIモデルなどの外部ツールと互換性があり、カスタムエンドエフェクタ、カメラセンサー、その他のコンポーネントとの統合も容易に利用できるため、大きな利点がありました」とParietti氏は述べています。

Multiply Labsのソリューションは、複数のユニバーサルロボットアームが並行して動作するモジュラーロボットクラスターです

グローバルアクセスの向上

[Multiply Labs ]( https://multiplylabs.com/ )のロボットクラスターは、すでに商業パートナーの施設に展開されています。「クラスターは、驚くべきレベルの効率性、スループット、再現性を提供します」とParietti氏は言い、ロボットは「超人的なパフォーマンス」を持っていると述べています。Esensten博士によると、Multiply Labsのクラスターは「患者のためのこれらのオーダーメイドのカスタム細胞および遺伝子療法の製造についての考え方を本当に変え、最終的には世界的に患者のアクセスを改善するでしょう。」

研究

このロボットアプローチの有効性は、UCSFやスタンフォードなどの主要機関との研究で厳密に検証されています。

  • 自動化されたスケーラブルな細胞療法製造のためのロボットクラスターの開発 ([Link here ](https://www.isct-cytotherapy.org/article/S1465-3249%2824%2900098 -7/fulltext))
  • ロボットの性能は、細胞療法製造タスクのヒトオペレータに匹敵します [(リンクはこちら)]( https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.04.25.650551v1 )

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