生物模塊高通量制作與無損操控
近日,國際著名學術期刊Biofabrication(中科院一區TOP類)刊載了中國科學院沈陽自動化研究所微納米課題組在微納生物制造與操控領域的最新研究成果Bubble-based microrobots enable digital assembly of heterogeneous microtissue modules。
該項研究通過封裝并組裝異質微生物模塊,探索了生物結構打印中可重構操縱的可行性以及后續組織的融合。組織的特定空間分布產生了異質性微機械環境,為血管再生等多種功能提供了理想的條件。然而,如何在體外制造微尺度、多細胞異質組織模塊,并將其可重構地組裝成特定的功能單元仍然是一個具有挑戰性的任務。該研究搭建了多組分構建、裝配與觀測一體化制造系統,提出了基于數字微鏡陣列的微小生物組織制造方法,實現了活體細胞單元高效可控構建;突破了基于氣泡微型機器人的操縱技術,解決了生物環境下細胞無損精確操控與組裝的難題,為以細胞為基礎部件的類生命機器人可控制造奠定了基礎。
微納米課題組長期專注面向類生命機器人和精準醫學的細胞操控、組裝和多維信息獲取等共性技術,近年來多篇研究成果發表在國際知名學術期刊Advanced Science (2022), Science Advances (2020), Small (2017), Lab on a Chip(2017,2020,2020), Nanoscale (2018,2019), IEEE Trans. on Nanobiosci. (2017), Biomaterials Science (2018), Advanced Biosystems (2019), Adv. Mater. Technol.(2020),表明微納米課題組在該領域的研究不斷深入并初步形成了研究體系,相關成果得到國內外研究人員的廣泛關注,為提升學術影響力和未來發展奠定了良好基礎。
該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、創新交叉團隊和機器人學國家重點實驗室項目的大力支持。