美國明尼蘇達(dá)大學(xué)雙城分校研究人員構(gòu)建出一種機(jī)器人，通過機(jī)器學(xué)習(xí)培訓(xùn)，該機(jī)器人能自動完成基因研究中復(fù)雜的顯微注射。相關(guān)論文刊發(fā)于最新一期《遺傳學(xué)》雜志。

顯微注射機(jī)器人能檢測1/100米粒大小的胚胎，計(jì)算路徑并自動執(zhí)行注射過程。

圖片來源：安德魯·阿萊格里亞/明尼蘇達(dá)大學(xué)雙城分校

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員可通過這種自動化機(jī)器人來操縱多細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)，包括果蠅和斑馬魚胚胎。該技術(shù)有助實(shí)驗(yàn)室節(jié)約大量時(shí)間和金錢，使進(jìn)行大規(guī)模基因?qū)嶒?yàn)更加輕松，而這些實(shí)驗(yàn)以前無法通過全自動技術(shù)完成。

顯微注射是使用非常精細(xì)的移液管，將細(xì)胞、遺傳物質(zhì)或其他試劑直接引入胚胎、細(xì)胞或組織。研究人員訓(xùn)練機(jī)器人能檢測出大小僅為米粒1/100的胚胎，然后機(jī)器可計(jì)算路徑并自動執(zhí)行注射過程。

這種全自動過程比手動注射更穩(wěn)健、更可重復(fù)。近年來，書寫和閱讀DNA有了很大的改善，但擁有這項(xiàng)技術(shù)將提高人們在各種生物體中進(jìn)行大規(guī)模遺傳實(shí)驗(yàn)的能力。

這項(xiàng)技術(shù)不僅可用于基因?qū)嶒?yàn)，還可通過冷凍保存技術(shù)來幫助保護(hù)瀕危物種。用機(jī)器人將納米顆粒注射到細(xì)胞和組織中，有助于冷凍保存和之后的復(fù)溫過程。研究人員還希望將這項(xiàng)技術(shù)最終用于體外受精，以在微觀水平檢測卵子。