微納機器人在多維細胞裝配領域獲應用成果
近日,國際學術期刊《芯片實驗室》(LabonaChip)以后封面形式,刊載了來自于中國科學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在多維細胞裝配領域取得應用進展。
工程技術與生命科學的融合已成為引領科技創新前沿的熱點方向之一,將細胞排列、組裝成特定的構型,對于藥物研發、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,活體細胞的非結構化和液體的操作環境對機器人技術的感知、驅動和控制提出了諸多挑戰。針對該問題,微納米課題組開展了面向多維細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,將微納操控、增材制造與細胞和微小組織裝配相結合,庫卡機器人,實現了一維、二維和三維的細胞裝配,庫卡機器人何服電機維修,初步模擬了人體多種細胞相互交融、相互生長的微環境,工業機器人維修,解決了在體外單細胞多細胞微組織跨尺度的細胞精確排列與組裝的問題,并在此基礎上開展了藥物動力學研究。實驗驗證了三維復合多細胞環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與個性化治療提供了可借鑒的思路和技術途徑。