SmartTrap : l'IA pilote les pinces optiques en autonomie
Des chercheurs de l'université de Göteborg et de l'université Chalmers de technologie ont mis au point un système d'intelligence artificielle nommé SmartTrap, conçu pour automatiser entièrement les pinces optiques. Publiée dans la revue Nature Methods, cette technologie permet de manipuler des échantillons microscopiques sans aucune intervention humaine, surmontant les limites de débit qui freinaient jusqu'alors la recherche en biophysique. Les pinces optiques utilisent des faisceaux laser focalisés pour saisir et déplacer des objets aussi fins que l'ADN, des cellules vivantes ou des particules. Leur développement a valu le prix Nobel de physique en 2018 à Arthur Ashkin. Toutefois, leur exploitation traditionnelle exigeait la surveillance constante d'un opérateur qualifié. Cette contrainte limitait la productivité, introduisait des variations expérimentales et fatiguait rapidement le personnel. SmartTrap résout ces problèmes en combinant l'analyse d'images, l'apprentissage automatique en temps réel, une électronique personnalisée et un contrôle précis des fluides au sein d'un système à rétroaction automatique. Fonctionnant en continu, la plateforme capture les particules, les positionne avec une précision nanométrique en trois dimensions, effectue les mesures requises et charge automatiquement les nouveaux échantillons. Lors des essais, le système a trié et caractérisé des centaines de particules par heure. Il a également réalisé de dix à quinze expériences d'étirement de molécules d'ADN par heure, l'une des procédures les plus exigeantes du domaine, tout en cartographiant la rigidité des globules rouges et les forces électrostatiques à l'échelle nanométrique. Giovanni Volpe, chef du projet de recherche, souligne que ces tâches prendraient traditionnellement dix à cent fois plus de temps pour un humain, tout en offrant une précision équivalente ou supérieure à celle d'un opérateur expert. Développé sur une base logicielle ouverte, SmartTrap vise à servir de plateforme partagée pour l'industrie et les laboratoires académiques. Cette automatisation annonce une transformation majeure pour la microscopie intelligente, analogue à celle provoquée par la robotique dans les usines. En libérant les scientifiques des opérations répétitives et en permettant un fonctionnement ininterrompu, l'intelligence artificielle redéfinit désormais les standards de la découverte biomédicale et accélère le rythme de la recherche scientifique.
