bCUBE+ redesign of a new generation real time PCR machine

This thesis work sets out to design a genetic analysis machine. In more than a year of work experience within Hyris company, the need arose to design a real-time PCR machine that looks to the future, taking into account the great revolution that bio-tech companies are facing in the market, especially since the Covid-19 pandemic. The challenges that our planet and our societies have been going through in recent years have led companies to move from a hardware-based approach to one in which software is the central element to which hardware can be effectively integrated. In a nutshel, companies across the globe are becoming data-collection companies. In recent years, genetics is also proving to be a ‘gold mine’ from which to develop new solutions, therapies and projects on a human scale and can work for the common good and the good of the individual, opening up the possibility of developing ‘tailor-made’ therapies for each person whatever the disease or disorder they suffer from. This is why the genetic machines of the future must take into account and enhance software integration. Similarly, ease of access to analysis and treatment is increasingly required and indispensable, and this must be met with machines that are increasingly portable, modular and fast. The aim was therefore to design a machine that takes all the above requirements into account by working on a starting point: a real-time PCR machine called bCUBE3 from the company Hyris. This product has been completely revised, starting with its technical characteristics and redesigned in terms of engineering. Secondly, affordability, ease of use, portability, ease of disassembly and brand communication through aesthetics were all factors that we tried to integrate with the purely technical development. The idea, project and work described in this thesis arose from a collaboration with the aforementioned Hyris company. This collaboration began during an internship and continued during the thesis period following the experience and insights gained in the development of the projects carried out within the company over more than 14 months. The thesis path I developed consists of three parts: research (about genetics, technologies and market), concept ideation and product development. As can be guessed from the length of the initial research part, the world of genetics was at the time of the start of this work completely new to me. Thanks to this work, I discovered an incredible amount of fascinating facts and information that I hope I have managed to report in an engaging and straightforward manner.

Questo lavoro di tesi si propone di progettare una macchina per analisi genetiche. In più di un anno di esperienza lavorativa all'interno dell'azienda Hyris, è nata l'esigenza di progettare una macchina per PCR in tempo reale che guardasse al futuro, tenendo conto della grande rivoluzione che le aziende biotecnologiche sul mercato stanno affrontando, soprattutto dopo la pandemia da Covid-19. Le sfide che il nostro pianeta e le nostre società stanno attraversando negli ultimi anni hanno portato le aziende a passare da un approccio basato sull'hardware a uno in cui il software è l'elemento centrale a cui l'hardware può essere efficacemente integrato. In poche parole, le aziende di tutto il mondo stanno diventando aziende di raccolta dati. Negli ultimi anni, inoltre, la genetica si sta rivelando una miniera d'oro da cui partire per sviluppare nuove soluzioni, terapie e progetti a misura d'uomo che possano contribuire al bene comune e al bene dell'individuo, aprendo alla possibilità di sviluppare terapie su misura per ogni persona, indipendentemente dalla malattia o dal disturbo di cui soffre. Per questo le macchine genetiche del futuro devono tenere conto e migliorare l'integrazione del software. Allo stesso modo, la facilità di accesso all'analisi e al trattamento è sempre più richiesta e indispensabile, e questo deve essere soddisfatto con macchine sempre più portatili, modulari e veloci. L'obiettivo è stato quindi quello di progettare una macchina che tenesse conto di tutti i requisiti sopra elencati, partendo da una macchina per PCR in tempo reale chiamata bCUBE3 dell'azienda Hyris. Questo prodotto è stato completamente rivisto, a partire dalle sue caratteristiche tecniche e riprogettato a livello igegneristico. In secondo luogo, l'accessibilità, la facilità d'uso, la portabilità, la facilità di smontaggio e la comunicazione del brand attraverso l'estetica di prodotto sono stati tutti fattori che si è cercato di integrare con lo sviluppo puramente tecnico. L'idea, il progetto e il lavoro descritti in questa tesi sono nati da una collaborazione con la già citata azienda Hyris. Questa collaborazione è iniziata durante uno stage ed è proseguita durante il periodo di tesi a seguito dell'esperienza e delle intuizioni acquisite nello sviluppo dei progetti realizzati all'interno dell'azienda nell'arco di oltre 14 mesi. Il percorso di tesi che ho sviluppato si compone di tre parti: ricerca (sulla genetica, sulle tecnologie esistenti e sul mercato), ideazione del concept e sviluppo del prodotto. Come si può intuire dalla lunghezza della parte iniziale di ricerca, il mondo della genetica era per me completamente nuovo al momento dell'inizio di questo lavoro. Grazie a questo lavoro, ho scoperto una quantità incredibile di fatti e informazioni affascinanti che spero di essere riuscito a riportare in modo coinvolgente e semplice.