微納機器人在多維細(xì)胞裝配領(lǐng)域獲應(yīng)用成果
近日,國際學(xué)術(shù)期刊《芯片實驗室》(LabonaChip)以后封面形式,刊載了來自于中國科學(xué)院沈陽自動化研究所微納米課題組的最新研究成果,科研人員利用機器人化的微納操控和組裝技術(shù)在多維細(xì)胞裝配領(lǐng)域取得應(yīng)用進展。
工程技術(shù)與生命科學(xué)的融合已成為引領(lǐng)科技創(chuàng)新前沿的熱點方向之一,將細(xì)胞排列、組裝成特定的構(gòu)型,對于藥物研發(fā)、生物傳感以及類生命機器人研究等方面具有重要意義。
然而,活體細(xì)胞的非結(jié)構(gòu)化和液體的操作環(huán)境對機器人技術(shù)的感知、驅(qū)動和控制提出了諸多挑戰(zhàn)。針對該問題,微納米課題組開展了面向多維細(xì)胞裝配的機器人化微納操控和組裝的研究,并取得了階段性成果。
此次刊載的論文論述了微納米課題組以機器人的感知和控制思想為基礎(chǔ),將微納操控、增材制造與細(xì)胞和微小組織裝配相結(jié)合,庫卡機器人,實現(xiàn)了一維、二維和三維的細(xì)胞裝配,庫卡機器人何服電機維修,初步模擬了人體多種細(xì)胞相互交融、相互生長的微環(huán)境,工業(yè)機器人維修,解決了在體外單細(xì)胞多細(xì)胞微組織跨尺度的細(xì)胞精確排列與組裝的問題,并在此基礎(chǔ)上開展了藥物動力學(xué)研究。實驗驗證了三維復(fù)合多細(xì)胞環(huán)境在藥物篩選方面的先進性,為未來基于微小組織的新藥開發(fā)與個性化治療提供了可借鑒的思路和技術(shù)途徑。