明尼苏达大学双城分校的研究人员构建了一种机器人，它利用机器学习来完全自动化基因研究中使用的复杂显微注射过程。
在他们的实验中，研究人员能够使用这种自动化机器人来操纵多细胞生物的遗传学，包括果蝇和斑马鱼胚胎。 该技术将节省实验室的时间和金钱，同时使他们能够更轻松地进行新的、大规模的基因实验，这在以前使用手动技术是不可能的
该研究刊登在《GENETICS》2024 年 4 月号的封面上，这是一本经过同行评审的开放获取科学期刊。 这项工作由明尼苏达大学机械工程专业的两名研究生 Andrew Alegria 和 Amey Joshi 共同领导。 该团队还致力于将这项技术商业化，以便通过明尼苏达大学的初创公司 Objective Biotechnology 广泛使用。
显微注射是一种使用非常细的移液器将细胞、遗传物质或其他试剂直接引入胚胎、细胞或组织的方法。 研究人员训练机器人检测米粒大小百分之一的胚胎。 检测后，机器可以计算路径并自动执行注射过程。
明尼苏达大学机械工程副教授、该研究的资深作者苏哈萨·科丹达拉迈亚 (Suhasa Kodandaramaiah) 表示：“这种新工艺比手动注射更加稳健和可重复。” “有了这个模型，各个实验室将能够想到没有这种技术就无法进行的新实验。”
通常，此类研究需要高技能的技术人员来进行显微注射，而许多实验室不具备这种能力。 这项新技术可以扩大在实验室进行大型实验的能力，同时减少时间和成本。
“这对于遗传学界来说是非常令人兴奋的。近年来，DNA 的写入和读取已经有了很大的进步，但拥有这项技术将提高我们在多种生物体中进行大规模基因实验的能力，”Daryl Gohl 说，该研究的合著者、明尼苏达大学基因组中心创新实验室的组长以及遗传学、细胞生物学和发育系的研究助理教授。
这项技术不仅可以用于基因实验，还可以通过低温保存（一种在超低温下进行的保存技术）帮助保护濒临灭绝的物种。
Kodandaramaiah 解释说：“你可以使用这个机器人将Nano粒子注入细胞和组织中，这有助于冷冻保存和随后的复温过程。”
其他团队成员强调了该技术的其他应用可能会产生更大的影响。
“我们希望这项技术最终能够用于体外受精，这样你就可以在微观水平上检测这些卵子，”该论文的共同主要作者、明尼苏达大学生物传感机械工程研究生助理安德鲁·阿莱格里亚 (Andrew Alegria) 说。和仿生机器人实验室。
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