微型机器人改变我们使用细胞材料的方式

细胞操作 - 将小颗粒从一个地方移动到另一个地方 - 是许多科学努力的一个组成部分。一种操纵细胞的方法是通过光电镊子(OET),其使用各种光图案直接与感兴趣的物体相互作用。

由于这种直接相互作用,可以施加的力和可以操纵细胞材料的速度存在限制。这就是使用微机器人变得有用的地方。

由博士后研究员张水龙博士和Aaron Wheeler教授领导的研究小组设计了微型机器人(工作在亚毫米级),可由OET操作进行细胞操作。

光线不是用光来直接与细胞相互作用,而是用来操纵齿轮状的微型机器人,它可以“铲起”细胞材料,运输它然后传递它。与传统的OET方法相比,这种操作可以以更高的速度完成,同时对材料造成的损害更小。

“这些光驱动的微型机器人能够在复杂的生物环境中对细胞进行无创和精确的控制,分离和分析,这使它们成为一种非常强大的工具,”张说。

“传统技术用于操纵单个细胞,同时通过显微镜评估它们是缓慢而乏味的,需要大量的专业知识才能实现,”Wheeler说,他是生物材料研究所交叉任命的化学系教授。生物医学工程(IBBME)和Donnelly细胞和生物分子研究中心。

“但这些微型机器人价格低廉,使用起来非常简单,它们在生命科学及其他领域具有广泛的应用。”

除细胞分析外,微型机器人还可用于细胞分选(克隆扩增),RNA测序和细胞 - 细胞融合(通常用于抗体的生产)。

IBBME和外科教授,解剖学部主席Cindi Morshead是该研究的合着者。在Donnelly中心的Morshead实验室,她在再生医学方面的研究与神经干细胞一起发挥作用,这些神经干细胞存在于大脑和脊髓中。

“神经干细胞对其生态位中的多种线索和环境刺激有反应,这些随损伤而变化,因此当我们试图利用干细胞的潜力时,梳理信号和细胞反应是一个巨大的挑战。神经修复,“Morshead说。

“这些微型机器人可以精确控制细胞及其微环境,我们需要了解如何最好地激活干细胞。”

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