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机器人操作体细胞克隆猪诞生

自动化让“操刀”精度更高
2017-07-07 01:05:55 | 来源:健康报 | 分享
  (记者李哲 通讯员吴军辉)经过两个多月漫长等待,一份特殊的“亲子鉴定”报告近日出炉。13头克隆小猪与“代孕”母亲无血缘关系,仅与供体细胞存在“亲子关系”。这从医学上表明了世界首例机器人操作的体细胞克隆猪在天津诞生。
 
  较之以往的“手工操作”克隆技术,此次机器人自动化“操刀”,用力更小,对细胞伤害更少,精度更高,体细胞克隆技术成功的关键指标“囊胚率”也从10%提高至20%。
 
  “机器人操作体细胞克隆猪”研究来自南开大学机器人所赵新教授领导的跨学科研究团队。体细胞克隆是改良生物品种的经典方法之一。它将普通品种卵母细胞的细胞核去除后,注入优良品种的体细胞,获得的后代一定是优良品种。然而,成功率极低是体细胞克隆技术发展的瓶颈。
 
  南开大学研究团队展开科研攻关,研制出集检测分析与操作于一体的原位显微分析与操作仪,实现了机器人化的细胞核移植流程,包括卵母细胞拨动寻找极体、抽核和体细胞注入3个部分。科研人员通过分析微操作工具与细胞接触过程中的细胞受力情况,分别实现了基于最小力的细胞拨动与抽核,保证了细胞核移植操作过程中细胞受力最小。“手动操作拨动细胞,细胞最大变形30微米~40微米,经过计算后的机器人操作细胞最大变形降低至10微米~15微米。如果以往的力度是‘一记重拳’,那么现在就是‘轻轻一推’。”赵新介绍,该微操作系统让抽取细胞核的过程更加“可控”“温柔”,细胞后续发育率显著更高。
 
  南开大学科研团队,将该核移植方法应用于整个克隆猪流程,先后完成了数千例核移植操作,来验证该方法的有效性。2017年1月初,分4批完成了510例核移植操作,并将这510枚克隆胚胎移植到6头母猪体内。最终,两头母猪顺利受孕,并产下健康的克隆猪。
 
  “我们的研究,通过细胞受力将微操作过程与细胞发育结果建立联系。这套方法在辅助生育、动植物品种改良以及大众医疗、家畜生产等领域具有很好的应用前景。”赵新说。

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