Automatización de los laboratorios farmacéuticos
Las pruebas manuales de esterilidad son una actividad rutinaria y fundamental en los laboratorios. Sin embargo, debido al elevado número de análisis diarios, estas pruebas generan riesgos de contaminación e ineficiencias. La automatización aún no se ha impuesto, ya que los robots carecen de la flexibilidad necesaria para hacer tareas críticas. Como resultado, la fabricación de productos médicos, farmacéuticos y sanitarios sigue dependiendo de trabajadores humanos, y el proceso se ralentiza aún más debido a las verificaciones de calidad y las autorizaciones reglamentarias, que llevan mucho tiempo. El proyecto TraceBot(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, tenía por objeto mejorar las operaciones robóticas en laboratorios farmacéuticos, prestando especial atención a tareas manuales críticas como las pruebas de esterilidad basadas en membranas. «Estos procedimientos suelen ser efectuados por personal cualificado de laboratorio bajo estrictas normativas y requieren una precisión extrema, ya que incluso errores mínimos pueden poner en riesgo la seguridad o comprometer los resultados», explica Maike Neumann, coordinadora del proyecto.
Operaciones robotizadas seguras, explicables y certificables
En TraceBot se abordan los principales retos de la industria farmacéutica garantizando la rastreabilidad completa de las acciones robóticas, lo que posibilita registrar, reconstruir y verificar cada paso. También se dota a los robots de la capacidad para comprender y razonar sobre sus acciones de manera que resulte fácilmente entendible para las personas. Es más, se facilita la futura certificación regulatoria al proporcionar pruebas digitales verificables sobre las decisiones y el rendimiento de los robots. «Mientras que la mayoría de los sistemas robóticos de laboratorio se centran en la automatización y el rendimiento, TraceBot prioriza las capacidades cognitivas. Está diseñado no solo para llevar a cabo tareas, sino también para comprender y explicar el razonamiento detrás de ellas, y así ir más allá de la simple ejecución de acciones», destaca Neumann. Lo que también distingue a TraceBot es su capacidad para justificar decisiones en tiempo real, un aspecto en el que la mayoría de los sistemas actuales no cumplen, ya que carecen de la capacidad para explicar o razonar sobre sus acciones. «TraceBot fue creado teniendo en cuenta las necesidades de los entornos farmacéuticos, para garantizar el cumplimiento de las rigurosas exigencias de rastreabilidad y responsabilidad», añade Neumann.
Combinación de tecnologías de sensores, inteligencia artificial y gemelos digitales
En concreto, el consorcio del proyecto ha desarrollado un sistema robótico innovador que integra sensores avanzados para una percepción precisa, planificación de acciones y detección de errores guiadas por inteligencia artificial (IA), así como un gemelo digital que supervisa y evalúa las acciones del robot en tiempo real. «El gemelo digital no es solo una réplica virtual del robot, ya que funciona como un sistema de supervisión cognitiva, sincronizándose en tiempo real con el robot físico para reproducir sus acciones y la información de los sensores», explica Neumann. Al comprender el contexto de las tareas, el sistema puede detectar inconsistencias o errores durante la ejecución y emplear IA simbólica para realizar un razonamiento semántico que evalúe si el comportamiento del robot se ajusta a los procedimientos esperados. Además, genera justificaciones comprensibles para los humanos sobre sus decisiones, lo que facilita el análisis posterior y contribuye al avance de la IA explicable en entornos críticos para la seguridad.
Repercusión de gran calado en la industria
TraceBot reunió a un equipo interdisciplinario de expertos en robótica, IA, verificación de «software» y automatización de laboratorios, que colaboraron con usuarios finales y reguladores industriales para garantizar la relevancia práctica del proyecto. Aunque inicialmente se centró en las pruebas de esterilidad, las tecnologías clave desarrolladas, como el gemelo digital cognitivo, la robótica explicable y el marco de rastreabilidad, son aplicables a otros ámbitos críticos para la seguridad, incluyendo la fabricación de medicamentos compuestos, el diagnóstico y la biotecnología. Como reflejo de su innovación y repercusión en la industria, el demostrador TraceBot ya ha sido reconocido al recibir el prestigioso Premio RAYA(se abrirá en una nueva ventana) a las futuras tendencias en «software» para la industria farmacéutica.
