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我國在微納機器人與生物醫療交叉領域取得新

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来源: 作者: 2019-05-22 17:49:36

近日,國際學術期刊Small 以封面論文情勢刊載了中國科學院沈陽自動化研究所微納米課題組在微納機器人與生物醫學交叉領域的最新成果High-Throughput Fabrication and Modular Assembly of 3D Heterogeneous Microscale Tissues,該研究同時被ADVANCED SCIENCE NEWS 以《微組織3D生物制造的新方法》為題進行了專題報道,并連續多天位于瀏覽量排行之首。

沈阳自动化所科研人员与生命科学领域专家密切交流并深入合作,积极将机器人技术与生物医药相结合,努力在新药研发领域为机器人开辟新的应用领域。生物医药领域不同于传统制造业,其操作对象从结构化的零部件变为非结构化的活体细胞,操作环境也由常态大气变成生理液态环境,这对机器人技术的感知、驱动和控制提出了诸多挑战。微纳米课题组针对上述问题展开了积极探索,先后实现了生理环境下针对微组织、细胞以及蛋白分子的操控,为机器人技术在生物医药的应用提供了关键技术支撑。

期刊封面

此次获Small封面刊载的论文,主要针对药物筛选对人体微组织环境的需求展开。在新药研发过程中,药物的毒性和耐药性测试是至关重要的一步,现有单细胞筛选模型存在药效准确率低、毒性检测效果差等问题,其主要原因是单个细胞难以准确摹拟人体环境。针对上述问题,课题组提出了微小组织的制造和机器人同步装配策略(Organ Real-time Assembly on Chip),通过此方法能够根据需求制造不同种类的三维细胞微组织,并能同时采用微纳机器人技术进行组装,进而形成类人体生理环境的多细胞复杂组织连接体,为类人体生理环境的体外模拟提供了可行解决方案。另外,整个过程采用机器人自动化方法实现,因此具有良好的可重复性和稳定性,从而保证了类人体生理环境构建的一致性,为未来组织再生和个性化药物挑选奠定了基础。

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