【香港中通社7月4日電】(香港中通社記者 吳為思)經過兩個多月漫長等待,一份特殊的「親子鑒定」報告近日出爐,指出13頭
克隆小豬與「代孕」母親無血緣關係,僅與供體細胞存在「親子關係」。這從醫學上證明,世界首例機器人操作的體細胞克隆豬
在天津誕生。研究指,與人工操作相比,機器人「操刀」對細胞傷害更少,並將體細胞克隆技術成功的關鍵指標「囊胚率」從10%
提高至21%,這一數據令全球同行驚訝不已。
科技日報等內地媒體4日報道,「機器人操作體細胞克隆豬」研究來自南開大學機器人所趙新教授領導的跨學科研究團隊,天津市
畜牧獸醫研究所是主要合作單位。經過110天孕育,今年4月26日、29日,兩頭普通的「代孕」母豬先後順利產下了13頭健康的純
種小長白豬。
體細胞克隆是改良生物品種的經典方法之一。它將普通品種卵母細胞的細胞核去除後,注入優良品種的體細胞,其優勢在於獲得
的後代一定是優良品種。然而,以往人工操作的成功率極低。針對這一問題,南開大學研究團隊研製出具有可視化、微創化、定
點化、定量化功能,集檢測分析與操作於一體的原位顯微分析與操作儀,並利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程。
據介紹,基於機器人微操作的體細胞克隆技術的關鍵難點在於,如何最大限度地減少對細胞的傷害。科研人員通過分析微操作工
具與細胞接觸過程中的細胞受力情況,分別實現了基於最小力的細胞撥動與抽核,保證了細胞核移植操作中細胞受力最小。手動
操作撥動細胞,細胞最大變形30至40微米,經過計算後的機器人操作細胞,最大變形降至10至15微米。
「如果以往的力度是『一記重拳』,那麼現在就是『輕輕一推』。」趙新介紹,該微操作系統採用基於平衡壓模型的操作,也讓
抽取細胞核的過程更加「可控」、「溫柔」。
實驗結果表明,基於最小力的細胞撥動方法顯著減少了對細胞的傷害。後續細胞培養表明,與人工操作相比,新方法細胞後續發
育率顯著更高。
「最令人興奮的是,在體外實驗中,我們採用這套微操作平台對53個卵母細胞進行核移植,其中11個重構胚發育成為標誌著克隆
成功的囊胚,發育率達到21%。而此前體細胞克隆的囊胚率始終維持在10%左右。」趙新說。
趙新表示:「我們的研究第一次從細胞的發育角度指導微操作,通過細胞受力將微操作過程與細胞發育結果建立聯繫。這套方法
的推廣可進一步提高微操作技術對整體生物過程的貢獻。可以預見,在輔助生育、動植物品種改良以及大眾醫療、家畜生產等領
域具有很好的應用前景。」
據瞭解,該項目獲得中國國家重大科研儀器研製專項、「863」計劃先進製造領域、天津市智能機器人重大科技專項支持。
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