近日，國際學術期刊Small以封面論文形式刊載了中國科學院沈陽自動化研究所微納米課題組在微納機器人與生物醫(yī)學交叉領域的最新成果High－ThroughputFabricationandModularAssemblyof3DHeterogeneousMicroscaleTissues，該研究同時被ADVANCEDSCIENCENEWS以《微組織3D生物制造的新方法》為題進行了專題報道，并連續(xù)多天位于新聞閱讀量排行之首。
沈陽自動化所科研人員與生命科學領域?qū)＜颐芮薪涣鞑⑸钊牒献�，積極將機器人技術與生物醫(yī)藥相結(jié)合，努力在新藥研發(fā)領域為機器人開辟新的應用領域。生物醫(yī)藥領域不同于傳統(tǒng)制造業(yè)，其操作對象從結(jié)構(gòu)化的零部件變?yōu)榉墙Y(jié)構(gòu)化的活體細胞，操作環(huán)境也由常態(tài)大氣變?yōu)樯硪簯B(tài)環(huán)境，這對機器人技術的感知、驅(qū)動和控制提出了諸多挑戰(zhàn)。微納米課題組針對上述問題開展了積極探索，先后實現(xiàn)了生理環(huán)境下針對微組織、細胞以及蛋白分子的操控，為機器人技術在生物醫(yī)藥的應用提供了關鍵技術支撐。
此次獲Small封面刊載的論文，主要針對藥物篩選對人體微組織環(huán)境的需求展開。在新藥研發(fā)過程中，機器人維修，藥物的毒性和耐藥性測試是至關重要的一步，機器人維修，現(xiàn)有單細胞篩選模型存在藥效準確率低、毒性檢測效果差等問題，其主要原因是單個細胞難以準確模擬人體環(huán)境。針對上述問題，課題組提出了微小組織的在線制造和機器人同步裝配策略（OrganReal－timeAssemblyonChip），通過此方法能夠根據(jù)需求在線制造不同種類的三維細胞微組織，并能同時采用微納機器人技術進行在線組裝，進而形成類人體生理環(huán)境的多細胞復雜組織連接體，為類人體生理環(huán)境的體外模擬提供了可行解決方案。此外，整個過程采用機器人自動化方法實現(xiàn)，KUKA機器人示教器維修，因而具備良好的可重復性和穩(wěn)定性，從而保證了類人體生理環(huán)境構(gòu)建的一致性，為未來組織再生和個性化藥物篩選奠定了基礎。
圍繞微納機器人與生命科學的交叉研究，微納米課題組在癌癥個性化治療、細胞多維信息獲取、先進儀器創(chuàng)成等方面取得了重要進展，相關工作發(fā)表在NatureCommunications，LabonaChip，Langmuir和IEEE匯刊等國際期刊上，此次論文在Small的發(fā)表是繼SoftMatter，AppliedPhysicsLetters，IEEENanotechnologyMagazine等期刊封面論文刊載后，微納米課題組的研究成果再次獲學術期刊封面刊載，表明沈陽自動化所在微納機器人領域研究布局逐步系統(tǒng)化、體系化，不斷取得新的進步，創(chuàng)新能力和國內(nèi)外影響力穩(wěn)步提升，為未來取得更好的成果奠定了基礎。