本报讯(记者彭未风 通讯员刘畅 刘曜玮)日前,2023世界智能制造大会正式发布了“2023世界智能制造十大科技进展”和“2023中国智能制造十大科技进展”。由南开大学、南开大学深圳研究院、天津市农业科学研究院联合研发的“活体细胞精准操作机器人技术及系统”入选“2023中国智能制造十大科技进展”。该项目旨在利用机器人代替人工实现自动化活体细胞操作,对解决农业育种“卡脖子”问题具有重要意义,目前已在生物医药、脑科学研究等14家单位开展了示范应用。
细胞是生命的基本单元,活体细胞操作对生物医药的发展、农业育种关键核心问题的解决都具有重要意义,且需求增长迅猛。然而,活体细胞有生命,操作成功率低、操作后成活率低、后续发育率低,这对机器人技术提出了极大挑战。
面向生命科学发展对活体细胞操作的迫切需求,南开大学赵新教授团队展开科研攻关,研发基于最小力的精准定点操作技术、基于最小应变的精准微创操作技术、面向最小去核量的定量去核操作技术,研制出国内活体细胞精准操作机器人系统。“机器人化精准微创操作技术,针对操作工具穿入细胞及细胞内施加负压带来细胞损伤等问题,发明了基于压电陶瓷驱动的超声振动显微细胞穿入系统、最佳去核压强的确定方法,实现了精准微创操作,提高了操作后细胞成活率。”赵新说。该项目为生命科学研究与成果推广提供自动化细胞操作系统,具有广泛的应用价值。机器人系统操作培育的首批克隆母猪已用于育种生产,在京津冀14家生猪养殖单位繁育后代1.9万余头,经济效益1.3亿余元,为解决我国原种猪“卡脖子”问题提供了原创技术。
审核人:丛敏
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