面向生命科学的原位显微分析与微操作机器人
本项目研究团队自主研发了面向生命科学的原位显微分析与操作仪。研究团队利用该仪器实现了机器人化的体细胞核移植,进而将该技术应用于猪克隆流程,成功获得了克隆猪仔。这是国际上首次利用机器人技术获得的克隆动物。 研究团队面向生命科学发展的迫切需求,研制出具有可视化、微创化、定点化、定量化功能的,集检测分析与操作于一体的原位显微分析与操作仪,利用该仪器实现了机器人化的细胞核移植流程,并通 过分析微操作工具与细胞接触过程中的细胞受力情况,实现了基于最小力的细胞拨动与细胞抽核,保证了细胞核移植操作过程中细胞受力最小。实验结果表明,基于最小力的细胞拨动与细胞抽核方法,显著减少了细胞拨动过程对细胞的伤害;后续细胞培养实验表明,与人工操作相比,细胞后续发育率显著提高,标志克隆成功的体外囊胚率从10%提高到 21%。2017 年 1 月初,研究团队分四批完成了 510 例核移植操作,并将这 510 枚克隆胚胎移植到 6 头母猪体内,两头母猪顺利受孕;4 月底,两头受孕母猪产下成活克隆猪 17 头。 上述研究第一次用后续细胞培养成功率作为评测依据,建立了操作过程细胞受力情况与后续细胞发育的联系,得出了操作过程细胞受力越小,则伤害越小,最终细胞发育成功率越高的结论。该研究对其它机器人化生物操作有借鉴意义。在深度信息提取、显微视野拓展、超声振动细胞穿入等方面拥有多项专利。
南开大学
2021-02-01