可给细胞注射的机器人
只需要点击几下鼠标，一种新型的微操作机器人，就会自动为直径只有几微米的牛肺细胞"打"上一针，之后细胞就会神奇地在一分钟内，完成基因的转化。
南开大学的研究人员日前研制成功这种微操作机器人，可以替代手工，给厚度只有几微米的细胞打针。以往的这样的操作由手工进行，成功率极低。
研究人员说，这项全自动微操作机器人系统的成功开发，将会对生物工程、转基因动物研究工作的发展起到促进作用。
南开大学机器人与信息自动化研究所的卢桂章教授说，这种被称作"面向生物医学工程的微操作机器人系统"全自动化操作在世界尚属首创。
生物和医学试验中的显微注射过程，是生物领域中研究、培养转基因动物的一个重要环节，操作精度要求极高，直接影响着整个工作的成败。
然而，一般动物细胞的直径只有10至15微米，同时，对这些细胞进行操作的工具也必须只有微米的几何尺度。
"在这个极其细微的环境里，人工操作由于不可避免的弊端成为生物技术普及应用的瓶颈。"卢桂章教授说， "手工操作强烈依赖于操作人员自身的各种因素，如情绪、疲劳等和周围的环境影响。目前，能够从事这种高精密度操作的实验人员，至少要经过两三年的严格培训，成本很高，成功率只有百分之一。这就决定了这项技术只能有少数人可以掌握，在一定程度上制约了生物工程、细胞工程的科研发展。"
他说，"这台微操作机器人的使用完全可以代替人工完成所需的工作。我们针对生物医学工程的细微操作，自上而下地设计了系统的体系结构、功能模块、控制系统及应用软件。这是一种集成技术，其'发明'的重要性也在于此"。
微操作机器人的"个子"并不是微小的。它先是一个倒置的显微镜和载物平台，所有的运动都实现了电动控制，可在计算机的控制下精确完成多种形式的运动。对称安装于显微镜两侧的是有着三维自由度的操作臂，在高精度的电机操作下，它每"走"一步仅为一微米。这个操作臂可夹持细微工具在三维空间中作各种显微运动。
这台微型机器人的显微镜上安装了CCD摄像机，可实时地将放大了几千倍的图像信息传送到控制计算机中，人们便可以直接观察屏幕上实时地显示的图像，操作鼠标，完成一些高精度的细微操作。用它完成的细胞转基因注射成功率可达到50%。
研究人员说，这项微操作系统还可以成功地进行染色体的切割、细胞分离、细胞融合等操作。
据了解，研究人员将利用现有的机器人样机，系统地对各种生物细胞进行显微操作试验，并建立生物细胞微操作机器人系统示范实验室，完成该项成果的的实用化和商品化，真正为生物和医学领域的提供更新换代的微操作实验设备。
目前，这一成果已获得国家发明专利。产品样机已在天津市医学院泌尿研究所用于转基因器官研制的实际工作。凤凰网, http://www.100md.com
南开大学的研究人员日前研制成功这种微操作机器人，可以替代手工，给厚度只有几微米的细胞打针。以往的这样的操作由手工进行，成功率极低。
研究人员说，这项全自动微操作机器人系统的成功开发，将会对生物工程、转基因动物研究工作的发展起到促进作用。
南开大学机器人与信息自动化研究所的卢桂章教授说，这种被称作"面向生物医学工程的微操作机器人系统"全自动化操作在世界尚属首创。
生物和医学试验中的显微注射过程，是生物领域中研究、培养转基因动物的一个重要环节，操作精度要求极高，直接影响着整个工作的成败。
然而，一般动物细胞的直径只有10至15微米，同时，对这些细胞进行操作的工具也必须只有微米的几何尺度。
"在这个极其细微的环境里，人工操作由于不可避免的弊端成为生物技术普及应用的瓶颈。"卢桂章教授说， "手工操作强烈依赖于操作人员自身的各种因素，如情绪、疲劳等和周围的环境影响。目前，能够从事这种高精密度操作的实验人员，至少要经过两三年的严格培训，成本很高，成功率只有百分之一。这就决定了这项技术只能有少数人可以掌握，在一定程度上制约了生物工程、细胞工程的科研发展。"
他说，"这台微操作机器人的使用完全可以代替人工完成所需的工作。我们针对生物医学工程的细微操作，自上而下地设计了系统的体系结构、功能模块、控制系统及应用软件。这是一种集成技术，其'发明'的重要性也在于此"。
微操作机器人的"个子"并不是微小的。它先是一个倒置的显微镜和载物平台，所有的运动都实现了电动控制，可在计算机的控制下精确完成多种形式的运动。对称安装于显微镜两侧的是有着三维自由度的操作臂，在高精度的电机操作下，它每"走"一步仅为一微米。这个操作臂可夹持细微工具在三维空间中作各种显微运动。
这台微型机器人的显微镜上安装了CCD摄像机，可实时地将放大了几千倍的图像信息传送到控制计算机中，人们便可以直接观察屏幕上实时地显示的图像，操作鼠标，完成一些高精度的细微操作。用它完成的细胞转基因注射成功率可达到50%。
研究人员说，这项微操作系统还可以成功地进行染色体的切割、细胞分离、细胞融合等操作。
据了解，研究人员将利用现有的机器人样机，系统地对各种生物细胞进行显微操作试验，并建立生物细胞微操作机器人系统示范实验室，完成该项成果的的实用化和商品化，真正为生物和医学领域的提供更新换代的微操作实验设备。
目前，这一成果已获得国家发明专利。产品样机已在天津市医学院泌尿研究所用于转基因器官研制的实际工作。凤凰网, http://www.100md.com