發(fā)布時間：2018-05-16
廣州日報訊 （全媒體記者羅樺琳）國家重大科研裝備研制項目——“全自動干細胞誘導培養(yǎng)設備”昨日在廣州宣布研制成功。
該設備為我國全自主知識產(chǎn)權，首次實現(xiàn)了以機器學習及人工智能算法為判定的細胞自動化誘導。該設備的成功研制，在降低干細胞的生產(chǎn)成本的同時提高了細胞制備質(zhì)量，為更廣泛地服務臨床，奠定了基礎。昨日，該設備完成驗收。
干細胞是具有自我復制功能及多向分化潛能的細胞，在特定條件下能再生成人體的各種細胞、組織或器官，醫(yī)學界稱為“萬能細胞”。干細胞在基礎研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學應用中具有重要意義，在再生醫(yī)學、疾病模型、藥物篩選、精準醫(yī)學等領域具有廣闊的應用前景。在全球范圍內(nèi)，將成熟的體細胞“還原”，誘導成為多能干細胞成為重要的研究領域。獲得的誘導多能干細胞可廣泛應用于新藥研發(fā)、神經(jīng)損傷修復、心肌細胞修復、組織器官再生或移植等再生醫(yī)療研究領域。
以往，干細胞誘導、培養(yǎng)及篩選過程只能依靠人工操作完成。中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員陳捷凱介紹，人工操作主要存在兩大問題。一是技術門檻高，一位研究員至少要經(jīng)過1萬小時左右的技術訓練，才能儲備足夠的經(jīng)驗，掌握相關技術。二是通過人工培養(yǎng)，效率低、成本高，而且存在質(zhì)量不均一等安全性問題，限制了干細胞在再生醫(yī)學領域，尤其是將來在人體內(nèi)的應用。
針對干細胞與再生醫(yī)學發(fā)展技術需求，中科院廣州生物院以創(chuàng)技術為核心，利用生物院內(nèi)領先的誘導多能干細胞技術，結合人工智能與自動化技術，歷時4年，集智攻關，攻克了8項關鍵技術，研制出國際首臺干細胞自動化、智能化誘導培養(yǎng)設備。
這臺設備擁有完全自主知識產(chǎn)權，建立了從細胞培養(yǎng)、顯微在線觀測、移液換液、算法識別、克隆挑取及設備控制的裝備技術，實現(xiàn)了誘導多能干細胞自動化誘導培養(yǎng)、擴增、成像、移液換液、克隆細胞挑選、下游分化等功能。華大基因研究院、華東理工大學等多家用戶單位對全自動干細胞誘導培養(yǎng)設備進行了測試，驗證了設備進行干細胞誘導培養(yǎng)的可行性。
中科院廣州生物院副院長、研究員潘光錦介紹，這套設備并非簡單化地將人工操作轉(zhuǎn)移到機器設備上，而是通過圖像識別、人工智能、機器控制等手段，完成細胞的“標準化”生產(chǎn)，在降低技術門檻的同時提高細胞的安全性，為“生物制造”提供裝備保障。
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