Elemental Machines 正在將物聯網引入實驗室運營，為生物技術公司節省數百萬美元

物聯網 (IoT) 產品——如藍牙揚聲器花灑或直接從互聯網訂購物品的冰箱——可能看起來像是花哨的節日禮物創意。 但是這家公司已經找到了新技術的實際用例： 基本機器，一個實驗室運營智能平台，剛剛 籌得$ 41萬元 在 B 輪融資中。 該公司正在幫助生物技術實驗室簡化其運營，並可能通過控制環境變量為公司節省數百萬美元。

它的創始人 Sridhar Iyengar 是劍橋大學的一名研究生，當時他的博士項目遇到了意想不到的障礙：他為研究進行了一百次的常規實驗突然停止工作。 經過數月的糾結和懷疑他是否能夠完成論文工作，他終於發現該部門已經更換了洗碗機中使用的玻璃器皿清潔劑品牌。 採購部門沒有告知任何人的看似微不足道的細節對實驗產生了深遠的影響。

任何曾經在實驗室工作過的人都可以分享一個類似的故事：試圖找出實驗中可變性來源的極度痛苦。 這是一個如此普遍的問題，以至於學術界甚至有一個潛規則：如果實驗成功三次，就發表它，因為再次嘗試複製它是在考驗你的運氣。 問題在於，這種傳統的學術智慧在行業中並不適用，在行業中，流程必須每次都正確運行才能製造出可靠的產品。 暗示學術界實驗的“實驗室”空間更像是生物技術行業的工廠，因此必須遵守更高的質量和可重複性標準。

對 Sridhar 來說幸運的是，不幸的研究生院事件並沒有阻止他成為一名擁有 50 多項專利的成功科技創業公司創始人。 Sridhar 最終進入了醫療設備行業，在該行業中，精度和可重複性與在實驗室中一樣重要，甚至更重要。 2001年，他創立 阿加矩陣，一家血糖監測公司，為 CVS、Target 等商店品牌生產血糖儀TGT
和克羅格KR
. 他們的顯示器是第一款獲得 FDA 批准的醫療設備，可以直接連接到您的智能手機，開創了數字健康技術的新時代。 他的第二家公司， 不稱職可穿戴健身追踪設備和智能家居產品製造商，於 2015 年被 Fossil 以 260 億美元收購。

自從他的 Misfit 時代以來，Sridhar 一直回到實驗室，現在正在將他所學到的關於構建傳感器和雲連接產品的所有知識應用到實驗室自動化中。 這些教訓並不總是那麼容易：在製造血糖監測儀時，他的公司不得不在生產方面面臨近 20% 的損失，損失了數百萬美元。 為了更好地控制製造質量，他們需要知道地球另一端的工廠裡發生了什麼。 他們能夠在製造設施中安裝簡單的傳感器，收集環境數據（例如溫度和濕度），並將這些變量與產品質量相關聯，這有助於將生產損失從 20% 降低到不到 1%。

這段經歷告訴 Sridhar，任何實驗室或製造環境都可以從改進的環境監測和控制中獲益匪淺。 該技術在過去 15 年取得了很大進步：智能家居設備是我們日常生活的一部分，那麼為什麼不將它們用於簡化實驗室操作呢？ 這就是 Sridhar 的最新公司 Elemental Machines 正在做的事情：他們正在構建硬件、雲應用程序和 AI 驅動的分析產品，以幫助科學驅動型企業通過收集實驗室運營數據並從中提取意義來提高效率。 這項技術可能是使生物製造取得成功所缺少的部分：

“實驗室和工廠之間的界限正在模糊。 這意味著許多傳統上用於製造的方法可以開始用於實驗室工作，”Sridhar 認為。 “我認為我們非常有能力將一些新技術帶入太空。”

Elemental Machines 致力於主動評估整個實驗室環境，以確保以盡可能最有效的方式利用團隊、流程和設備。 例如，某些儀器可能比其他儀器使用得更頻繁，因此需要更頻繁地校準。 離實驗台最近的冰箱可能會更頻繁地打開，導致溫度波動。 所有這些變量都可以使用遍布實驗室的傳感器進行測量，從而創建用於數據收集的智能實驗室基礎設施，可以用來優化資源的使用。 迄今為止，Elemental Machines 已為 500 多家生命科學客戶提供支持，首批採用智能實驗室技術的是尖端合成生物學公司，如 銀杏生物工廠.

“2020 年，Ginkgo Bioworks 開始使用 Elemental Machines 的遠程監控。 這使我們能夠通過查看壓縮機的循環時間以及開門次數來觀察冷藏裝置的健康狀況，”Ginkgo Bioworks 實驗室運營高級經理 Anna Greenswag 說。 “我們能夠輕鬆地將 Elemental Machines 警報連接到我們的通知流程中，以便快速解決問題。 隨著我們的成長，Elemental Machines 已經能夠根據需要跟上步伐和規模。 Elemental Machines 對 Ginkgo 需要的溝通接觸點持開放態度，並對探索支持實驗室管理的其他途徑感興趣。”

但實施智能實驗室技術的潛在影響不僅限於合成生物學行業。 Elemental Machines 計劃將上一輪融資籌集的 41 萬美元用於推動研究、臨床和質量控制實驗室服務的商業增長，並支持製造、材料科學、食品技術、農業技術等相關領域行業。 “我們很高興能夠在研發領域取得的巨大成功的基礎上再接再厲。 我們相信，我們的技術平台準備好通過將幾乎所有物理資產連接到雲來改變運營環境，從而使運營商能夠專注於更具戰略性的舉措，”Sridhar 在一份聲明中說。 新聞稿.

連接雲的實驗室在遠程工作條件下更容易監控，並有助於減少人為錯誤。 對於 GMP 實驗室，它可以降低合規成本、優化運營效率並提高生物製造的投資回報率。 Elemental Machines 還可以幫助實驗室實施 綠色倡議 減少他們研究的環境足跡。 也許在未來，它將能夠在沒有人為乾預的情況下診斷和解決問題。 自主系統是正在改變研發環境的第四次工業革命的一個組成部分。 通過簡化日常的實驗室任務，比如檢查溫度，它可以讓科學家們騰出時間專注於“大局”。

實驗室自動化或許沒有可穿戴設備那麼吸引人。 但 Sridhar 看到了將工業 4.0 技術引入科學驅動型企業所帶來的巨大影響的潛力。 隨著提高美國生物製造能力的推動，對自動化、機器對機器通信和人工智能驅動的分析的投資對於獲得競爭優勢至關重要。 在某種程度上，Elemental Machines 就像一個健康監測器——但對於您的實驗室來說，就像其他跟踪器一樣，它可以幫助您的實驗室達到新的高度。

謝謝至 卡蒂亞·塔拉薩瓦 有關本文的更多研究和報告。 我是 SynBioBeta 的創始人，我所寫的一些公司，例如 Ginkgo Bioworks，是 SynBioBeta會議 和 每週摘要.