天下首例机械人“操刀”克隆猪在天津降生(图)

图为基于最小力的机械人化体细胞核移植与克隆猪仔。（南开大学供图）　钟欣　摄

　　中新网天津7月3日电（记者 张道正 通讯员 吴军辉）克日，经由两个多月的漫长等候，一份特殊的“亲子判定”陈诉出炉，13头克隆小猪与“代孕”母亲无血缘关系，仅与供体细胞存在“亲子关系”。这从医学上证实了，天下首例机械人操作的体细胞克隆猪在中国天津降生。

　　经由110天孕育，4月26日、29日，两头通俗的“代孕”母猪先后顺遂产下了13头康健的纯种小长白猪。较之以往“手工操作”克隆手艺，此次机械人的自动化“操刀”，用力更小，对细胞危险更少，更高精度的操作将体细胞克隆手艺乐成的要害指标“囊胚率”从10%提高至20%。这一数据令全球偕行惊讶不已。

　　“机械人操作体细胞克隆猪”研究来自南开大学机械人所赵新教授向导的跨学科研究团队，天津市畜牧兽医研究所是主要互助单元。南开大学机械人所研发多年的“面向生物医学工程的微操作机械人系统”，曾获2002年度国家手艺发现二等奖。此次克隆猪的降生，也是时隔15年后，该手艺获得的又一重大突破。

　　体细胞克隆是改良生物品种的经典要领之一。它将通俗品种卵母细胞的细胞核去除后，注入优良品种的体细胞。这种要领的优势在于获得的子女一定是优良品种。然而，乐成率极低，成为体细胞克隆手艺生长的瓶颈。

　　“作为最庞大的微操作之一，体细胞克隆手艺急需实现机械人化。通过机械人化体细胞核移植操作，提高后续细胞造就乐成率，进而提高整个体细胞克隆手艺的乐成率，是我们面临的真正挑战。”赵新说。

　　针对上述问题，南开大学研究团队面向生命科学生长需求睁开科研攻关，研制出具有可视化、微创化、定点化、定量化功效，集检测剖析与操作于一体的原位显微剖析与操作仪，使用该仪器实现了机械人化的细胞核移植流程。

　　据先容，基于机械人微操作的体细胞克隆手艺的要害难点在于，怎样最大限度地淘汰对细胞的危险。南开大学团队设计并实现了机械人化的细胞核移植流程，包罗卵母细胞拨动寻找极体、抽核和体细胞注入三部门。

　　科研职员通太过析微操作工具与细胞接触历程中的细胞受力情形，划分实现了基于最小力的细胞拨动与抽核，保证了细胞核移植操作历程中细胞受力最小。“手动操作拨动细胞，细胞最大变形30至40微米，经由盘算后的机械人操作细胞最大变形降低至10到15微米。若是以往的力度是‘一记重拳’，那么现在就是‘轻轻一推’。”赵新先容，该微操作系统接纳基于平衡压模子的操作，也让抽取细胞核的历程越发“可控”“温柔”。

　　实验效果讲明，基于最小力的细胞拨动要领显著淘汰了对细胞的危险；后续细胞造就讲明，与人工操作相比，基于最小力的细胞抽核操作，细胞后续发育率显著更高。

　　“最令人兴奋的是，在体外实验中我们接纳这套微操作平台对53个卵母细胞举行核移植，其中11个重构胚发育成为标志着克隆乐成的囊胚，发育率到达21%。而此前体细胞克隆的囊胚率始终维持在10%左右。”赵新说。

　　为了让这项手艺“着花效果”，南开大学科研团队，将该核移植要领应用于整个克隆猪流程，先后完成了数千例核移植操作，来验证要领的有用性。2017年1月初，分四批完成了510例核移植操作，并将这510枚克隆胚胎移植到6头母猪体内。最终，两头母猪顺遂受孕，并与4月26、29日划分产下7头、6头，共计13头康健的克隆猪。

　　“我们的研究第一次从细胞的发育角度指导微操作，通细致胞受力将微操作历程与细胞发育效果建设联系。这套要领的推广可进一步提高微操作手艺对整体生物历程的孝敬。可以预见，在辅助生育、动植物品种改良以及公共医疗、家畜生产等领域具有很好的应用远景。”赵新说。

　　据相识，该项目获得国家重大科研仪器研制专项、“863”企图先进制造领域、天津市智能机械人重大科技专项支持。（完）

责任编辑：张迪

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发布时间：2025-06-23 01:29:25

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