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克隆技術(shù)“開(kāi)花結(jié)果”

2018-10-24 17:27:37    牛瑾

南開(kāi)大學(xué)人工智能學(xué)院、機(jī)器人與信息自動(dòng)化研究所趙新教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“面向生命科學(xué)的原位顯微分析與操作儀”日前入選“2018中國(guó)智能制造十大科技進(jìn)展”。去年,該系統(tǒng)“操刀”完成克隆實(shí)驗(yàn),成功繁育出世界首批由機(jī)器人操作的13頭克隆豬。

體細(xì)胞克隆是改良生物品種的經(jīng)典方法之一。然而,極低的成功率阻礙著體細(xì)胞克隆技術(shù)的發(fā)展。“作為最復(fù)雜的微操作之一,體細(xì)胞克隆技術(shù)急需實(shí)現(xiàn)機(jī)器人化。通過(guò)機(jī)器人化體細(xì)胞核移植操作,提高后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)成功率,進(jìn)而提高整個(gè)體細(xì)胞克隆技術(shù)的成功率,是我們面臨的真正挑戰(zhàn)。”趙新說(shuō)。

針對(duì)這些問(wèn)題,南開(kāi)大學(xué)團(tuán)隊(duì)展開(kāi)科研攻關(guān),歷時(shí)10余年研制出面向生命科學(xué)的原位顯微分析與操作儀。據(jù)了解,該儀器具有可視化、微創(chuàng)化、定點(diǎn)化、定量化功能,集檢測(cè)分析與操作于一體,它將操作者從繁重的手工細(xì)胞操作中解放出來(lái),實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人化的細(xì)胞核移植流程,解決了克隆技術(shù)廣泛應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。與傳統(tǒng)的“手工操作”克隆技術(shù)相比,機(jī)器人自動(dòng)化“操刀”用力更小、精度更高、對(duì)細(xì)胞傷害更小,將標(biāo)志克隆成功的囊胚率從手動(dòng)操作的10%提高到21%。

為讓這項(xiàng)技術(shù)“開(kāi)花結(jié)果”,南開(kāi)大學(xué)團(tuán)隊(duì)與天津市畜牧獸醫(yī)研究所合作,將510個(gè)重構(gòu)胚移植到6頭代孕母豬體內(nèi),其中2頭懷孕。2017年4月,世界首批由機(jī)器人操作的13頭克隆豬在天津誕生。這批小豬生產(chǎn)性能優(yōu)良,留種率達(dá)到69%,遠(yuǎn)高于自繁育種豬35%左右的留種率,極大地降低了優(yōu)良品種的繁育成本,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。目前,這項(xiàng)機(jī)器人育種技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

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