經(jīng)過兩個多月的漫長等待，一份特殊的“親子鑒定”報告近日出爐，13頭克隆小豬與“代孕”母親無血緣關(guān)系，僅與供體細胞存在“親子關(guān)系”。這從醫(yī)學(xué)上證明，世界首例機器人操作的體細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器人化體細胞核移植與克隆豬仔。南開大學(xué)供圖
“機器人操作體細胞克隆豬”研究來自南開大學(xué)機器人所趙新教授領(lǐng)導(dǎo)的跨學(xué)科研究團隊，天津市畜牧獸醫(yī)研究所是主要合作單位。體細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胞的細胞核去除后，注入優(yōu)良品種的體細胞。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。針對這一問題，南開大學(xué)研究團隊研制出具有可視化、微創(chuàng)化、定點化、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，利用該儀器實現(xiàn)了機器人化的細胞核移植流程。
據(jù)介紹，基于機器人微操作的體細胞克隆技術(shù)的關(guān)鍵難點在于，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(xiàn)了基于最小力的細胞撥動與抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力最校手動操作撥動細胞，細胞最大變形30至40微米，經(jīng)過計算后的機器人操作細胞最大變形降低至10微米到15微米。
實驗結(jié)果表明，基于最小力的細胞撥動方法顯著減少了對細胞的傷害；后續(xù)細胞培養(yǎng)表明，與人工操作相比，基于最小力的細胞抽核操作，細胞后續(xù)發(fā)育率顯著更高。
趙新說：“我們的研究第一次從細胞的發(fā)育角度指導(dǎo)微操作，通過細胞受力將微操作過程與細胞發(fā)育結(jié)果建立聯(lián)系。這套方法的推廣可進一步提高微操作技術(shù)對整體生物過程的貢獻?？梢灶A(yù)見，在輔助生育、動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。”
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