Onshape モバイルアプリをダウンロードする

IOS アンドロイド
ケーススタディ

Formulatrix、命を救う医薬品研究を加速するラボ自動化装置を設計

グローバルメーカーは、Onshapeの組み込みバージョン管理を利用して、米国とインドネシアのエンジニアリングチームを連携させています

ザ・チャレンジ

Formulatrixは、製薬研究用のラボ自動化装置の大手開発者です。同社の自動イメージング技術により、医学研究者の反復作業がなくなり、病気の新しい治療法の開発により多くの時間を割くことができます。エンジニアリングチームが米国とインドネシアに分散しているため、Formulatrixは、バージョン管理の問題を防ぎながら、複数のタイムゾーンにわたるコミュニケーションとコラボレーションをスピードアップできるクラウドネイティブなCADおよびデータ管理プラットフォームを探していました。

結果

私たちにとって最も魅力的な Onshape の機能の 1 つは、コラボレーションです。アメリカとインドネシアにいるチームがリアルタイムで連携できることは非常に貴重です。以前はファイルをやり取りしなければならなかったため、多くの時間を無駄にしていました。"

Heinrich Köchling
ワールドワイドエンジニアリングディレクターFormulatrix

Formulatrixは、世界で最もスマートな冷蔵庫の1つを製造しています。

外から見ると、ROCK IMAGER 1000は銀行の金庫室と寮の冷蔵庫のハイブリッドのように見えます。しかし、内部では、ロボット顕微鏡が製薬研究用の何千ものタンパク質サンプルをスキャンし、画像化し、分類しています。このプロセスは、疲れた人間の目よりもはるかに迅速かつ正確であり、考えられるあらゆる病気やヘルス疾患に対する新しい治療法の探索を加速させています。

マサチューセッツ州ベッドフォードに本社を置くFormulatrixは、タンパク質結晶化イメージング市場の約95パーセントにサービスを提供しています。その顧客リストは、アムジェン、アストラゼネカ、バイエル、ジェネンテック、ジョンソン & ジョンソン、ジョンソンジョンソン、リリー、メルク、コーネル大学、ジョンズ・ホプキンス大学、ハーバード大学、ダートマス大学などの製薬会社と学術研究機関の「Who's Who」です。

タンパク質は体の組織や臓器の構成要素であり、その構造と機能に必要です。多くの病気は、正常に機能しない「ローグプロテイン」の存在に関連しています。結晶化は、研究者がタンパク質の原子組成を理解するのに役立ちます。研究者は試行錯誤の末、タンパク質をさまざまな化学カクテルに溶かし、塩のように結晶化します。次に、X線ビームをこれらの結晶に集束させ、回折パターンを使用してタンパク質内の原子の正確な配置を決定できます。

FormulatrixのROCK IMAGER 1000マシンを使用すると、研究者は何千ものケミカルカクテル溶液を自動的にスキャンしてタンパク質結晶の存在を確認し、対象領域を高解像度で拡大してさらに分析することができます。

Formulatrixのワールドワイド・エンジニアリング担当ディレクター、ハインリッヒ・ケッヒリング氏は次のように述べています。「この種の研究は、漁業探検のようなものです。「科学者たちは、溶解したタンパク質が最終的に結晶化することを期待する化学化合物の混合物を作ります。彼らはそれが起こることを知りませんが、そうなることを望んでいます。当社の大型マシンの1つは1,000枚のプレートを処理でき、各プレートには小さな試験管またはウェルに最大96種類のサンプルが入っています。つまり、96,000件の個別の実験を一度に行うことができます。」

「以前は、人間は顕微鏡でこれらすべての井戸を見ていました。また、結晶化に低温が必要な場合、寒い部屋で何時間も過ごさなければなりません」と彼は付け加えます。「当社のデバイスは、24 時間、5 分ごとに 96 個のサンプルを検査します。タンパク質が結晶化するまでに数週間かかることがあります。ときどき美しいクリスタルを手に入れることもありますが、それは溶液に含まれるカクテルの塩だけです。そこで、「結晶はあるのか、それはタンパク質の結晶なのか?」を調べるために、さまざまな種類の顕微鏡を開発しました。」

Formulatrixの自動イメージング技術により、繰り返しの多い単調な作業が不要になり、科学者は新しい治療法の開発に集中する時間を増やすことができます。

グローバルに分散したチーム間のリアルタイムコラボレーション

Formulatrixは、タンパク質結晶化イメージング装置の設計に、CAD、データ管理、リアルタイムコラボレーションツールを組み合わせた唯一のクラウドネイティブな製品開発プラットフォームであるOnshapeを選択しました。上の写真は、マイクロタイタープレートの蓋を取り外す機械部品です。

Formulatrixは、一度に約12のアクティブな設計プロジェクトに取り組んでおり、米国に60人の従業員を擁し、インドネシアにさらに550人の従業員を擁しています。そのうち、米国には15人の機械エンジニアがインドネシアの85人のエンジニアと緊密に連携しており、さらに100人以上のエンジニアがソフトウェアインテグレーション、プロセスエンジニアリング、製造に携わっています。

「私たちはすべてを社内で行っており、イテレーションサイクルは非常に迅速です。数週間や数か月ではなく、数日でプロトタイプを設計して構築できるようになりました」と Köchling 氏は言います。「Onshapeに最も魅力を感じたことの1つは、クラウドネイティブプラットフォームのコラボレーション機能です。アメリカとインドネシアにいるチームがリアルタイムで連携できることは非常に貴重です。時差は12時間で、以前はファイルを送受信しなければならなかったため、多くの時間を無駄にしていました。」

Onshapeの一意のクラウドデータベース アーキテクチャを使用すると、複数のエンジニアが同じCADモデルで同時に作業し、変更が発生したときに更新されることを確認できます。包括的な編集履歴により、誰がいつどの変更を加えたかが追跡されるため、ユーザーはいつでもすぐに以前の設計状態に戻ることができます。

「Onshapeには即時感があるだけです」とKöchling氏は言います。「これにより、当社のエンジニアは、設計意図と、その瞬間にモデルがどうあるべきかというビジョンを伝えることができます。つまり、誰もモデルを単独で制御することはできません。SOLIDWORKSのようなプログラムでは、誰かがモデルを所有しています。モデルに何をすべきかを伝えることはできますが、12,000マイル離れていて物事を変えると、文字通りマウスを手から離すことはできません。」

「モデルに浸透するアイデアが多ければ多いほど良い」と彼は付け加えます。「Onshapeのおかげで、はるかに幅広い可能性を調査し、探求することができます。」

Onshapeのカスタマーサービスへの潜在的な影響

Onshapeは携帯電話とタブレットで動作するため、すぐに現場のサービスエンジニアにとって欠かせないツールになるだろうとKöchling氏は言います。

「過去数年間に学んだことの1つは、初期の機械の中には、思っていたよりも優れた製造のものもあったということです」と彼は言います。「5年の寿命を想定して設計されているにもかかわらず、人々はますます長く使用しています。そのため、当社のサービス担当者が正しいパーツを注文しているかどうかを確認するために、古いリビジョンの機械を見直さなければならないのは難しいです。」

「今後、すべてのマシンがOnshapeで設計されるため、以前のリリースを振り返るのが簡単になり、現場でお客様により良いサービスを提供できるようになります」と彼は述べています。

一方、Köchlingは、彼の会社はOnshapeサポートチームの対応に非常に満足していると言います。

「インドネシアの人たちは、Onshapeとのやりとりに非常に満足しています。見たいもの(新機能/改善点)のパンチリストがあり、開発チームの進捗状況に応じて適度な定期的に更新されています」と彼は言います。

より費用対効果の高い研究を可能にする

Formulatrixのワールドワイドエンジニアリングディレクターであるハインリッヒ・ケッヒリングが、製薬会社や学術研究室のR & Dプロセスを加速する次世代液体処理システムの内部コンポーネントをいくつか紹介します。

タンパク質の結晶化は、100年以上にわたって科学者によって使用されてきました。2002年に画像処理ソフトウェア会社として設立されたFormulatrixは、ロボット工学と自動化を活用して、何時間にもわたる単調で反復的な作業を排除し、研究者が最も有望なサンプルにより多くの時間を集中できるようにしました。

しかし、同社のイメージングシステムにより、R & Dチームは予算を伸ばすこともできます。

「通常、研究対象のタンパク質は非常に貴重です」とKöchling氏は言います。「人間のタンパク質なら、どうにかして体から抽出する必要があります。そのため、非常に高価です。1グラムあたり約5,000ドルとしましょう。適切な結晶化カクテルを見つけるために多くのテストを行いたい場合は、できるだけ少ない量のタンパク質を使用する必要があります。そして、試験管はできるだけ小さくしたいと思っています。」

「20年前、タンパク質の結晶化を自動化するツールはありませんでした」と彼は付け加えます。「非常に有名な研究室で使われるデバイスを開発しているエンジニアたちを本当に誇りに思います。バイオテクノロジーでは、多くのパスがうまくいかないことがあります。しかし、得られた知識はすべて積み重なり、うまくいけば時間の経過とともに他の発見につながるでしょう。」

オンシェイプ・ディスカバリー・プログラム

資格のあるCADプロフェッショナルがOnshape Professionalを最大6か月間無料で取得する方法をご覧ください。

最新コンテンツ