[00102415]面向生命科学的原位显微分析与微操作机器人

项目简介： 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。

市场应用前景：近年来，微操作机器人系统已在天津市畜牧兽医研究所、军事医 学科学院等多家单位进行了示范应用和推广，开展了绵羊体细胞克隆、 斑马鱼胚胎注射、小鼠受精卵转基因注射等十余项示范应用，获得相关实验人员的广泛好评。