テクノロジー?材料
生命科学実験の効率的な自动化を実现するスケジューリング手法を开発
（Image by Visual Generation/Shutterstock）
生命科学実験をロボットなどの机器を用いて自动化し、人が行うよりも大幅に効率化したり、実験の再现性を向上させたりする试みが、世界的に始まっています。実験の自动化において、さまざまな种类の机器を连携させ、复数の実験を并列に実行することができれば、さらなる効率化が可能です。このため、どの机器で、いつ、どの手顺を実行するかを决定するためのスケジューリング手法が研究されてきました。しかし、生细胞や不安定な生体分子を扱う実験の中には、素早く行わなくてはならない手顺があり、このような时间制约は、これまで十分に考虑されていませんでした。
本研究では、こういった时间制约のある実験手顺を复数の机器で効率よく実行するためのスケジューリング问题に対して、混合整数计画问题として数理的に定式化した上で、分枝限定法を用いて解を求める方法を开発しました。この方法では、シミュレーションにより、时间制约を満足させながら全体の実行时间が最小となるようなスケジュールを决定することが可能です。
さらに、あらかじめ决められた実験プロトコルや実験室の构成に基づいたスケジューリングだけでなく、シミュレーション结果を、実行时间を短缩する実験プロトコルや実験室の构成の设计にも利用できることを示しました。
本手法により、异种?多数のロボットに実験を効率よく実行させることが可能となり、ロボット実験施设の実现に向けた基盘技术となることが期待されます。
笔顿贵资料
プレスリリース研究代表者
筑波大学医学医疗系理化学研究所 生命機能科学研究センター バイオコンピューティング研究チーム
高橋 恒一 チームリーダー