經(jīng)過兩個(gè)多月的漫長等待，一份特殊的“親子鑒定”報(bào)告近日出爐，13頭克隆小豬與“代孕”母親無血緣關(guān)系，僅與供體細(xì)胞存在“親子關(guān)系”。這從醫(yī)學(xué)上證明，世界首例機(jī)器人操作的體細(xì)胞克隆豬在天津誕生。
經(jīng)過110天孕育，4月26日、29日，兩頭普通的“代孕”母豬先后順利產(chǎn)下了13頭健康的純種小長白豬。
圖為基于最小力的機(jī)器人化體細(xì)胞核移植與克隆豬仔。南開大學(xué)供圖
“機(jī)器人操作體細(xì)胞克隆豬”研究來自南開大學(xué)機(jī)器人所趙新教授領(lǐng)導(dǎo)的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)，天津市畜牧獸醫(yī)研究所是主要合作單位。體細(xì)胞克隆是改良生物品種的經(jīng)典方法之一。它將普通品種卵母細(xì)胞的細(xì)胞核去除后，注入優(yōu)良品種的體細(xì)胞。這種方法的優(yōu)勢在于獲得的后代一定是優(yōu)良品種。然而，人工操作成功率極低。針對(duì)這一問題，南開大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研制出具有可視化、微創(chuàng)化、定點(diǎn)化、定量化功能，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀，利用該儀器實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人化的細(xì)胞核移植流程。
據(jù)介紹，基于機(jī)器人微操作的體細(xì)胞克隆技術(shù)的關(guān)鍵難點(diǎn)在于，如何最大限度地減少對(duì)細(xì)胞的傷害。科研人員通過分析微操作工具與細(xì)胞接觸過程中的細(xì)胞受力情況，分別實(shí)現(xiàn)了基于最小力的細(xì)胞撥動(dòng)與抽核，保證了細(xì)胞核移植操作過程中細(xì)胞受力最校手動(dòng)操作撥動(dòng)細(xì)胞，細(xì)胞最大變形30至40微米，經(jīng)過計(jì)算后的機(jī)器人操作細(xì)胞最大變形降低至10微米到15微米。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于最小力的細(xì)胞撥動(dòng)方法顯著減少了對(duì)細(xì)胞的傷害；后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)表明，與人工操作相比，基于最小力的細(xì)胞抽核操作，細(xì)胞后續(xù)發(fā)育率顯著更高。
趙新說：“我們的研究第一次從細(xì)胞的發(fā)育角度指導(dǎo)微操作，通過細(xì)胞受力將微操作過程與細(xì)胞發(fā)育結(jié)果建立聯(lián)系。這套方法的推廣可進(jìn)一步提高微操作技術(shù)對(duì)整體生物過程的貢獻(xiàn)?？梢灶A(yù)見，在輔助生育、動(dòng)植物品種改良以及大眾醫(yī)療、家畜生產(chǎn)等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。”
