我国在微纳机器人与生物医疗交叉领域取得新进展

 近日，国际学术期刊Small 以封面论文形式刊载了中国科学院沈阳自动化研究所微纳米课题组在微纳机器人与生物医学交叉领域的最新成果High-Throughput Fabrication and Modular Assembly of 3D Heterogeneous Microscale Tissues，该研究同时被ADVANCED SCIENCE NEWS 以《微组织3D生物制造的新方法》为题进行了专题报道，并连续多天位于新闻阅读量排行之首。

沈阳自动化所科研人员与生命科学领域专家密切交流并深入合作，积极将机器人技术与生物医药相结合，努力在新药研发领域为机器人开辟新的应用领域。生物医药领域不同于传统制造业，其操作对象从结构化的零部件变为非结构化的活体细胞，操作环境也由常态大气变为生理液态环境，这对机器人技术的感知、驱动和控制提出了诸多挑战。微纳米课题组针对上述问题开展了积极探索，先后实现了生理环境下针对微组织、细胞以及蛋白分子的操控，为机器人技术在生物医药的应用提供了关键技术支撑。

 

 

期刊封面

此次获Small封面刊载的论文，主要针对药物筛选对人体微组织环境的需求展开。在新药研发过程中，药物的毒性和耐药性测试是至关重要的一步，现有单细胞筛选模型存在药效准确率低、毒性检测效果差等问题，其主要原因是单个细胞难以准确模拟人体环境。针对上述问题，课题组提出了微小组织的在线制造和机器人同步装配策略(Organ Real-time Assembly on Chip)，通过此方法能够根据需求在线制造不同种类的三维细胞微组织，并能同时采用微纳机器人技术进行在线组装，进而形成类人体生理环境的多细胞复杂组织连接体，为类人体生理环境的体外模拟提供了可行解决方案。此外，整个过程采用机器人自动化方法实现，因而具备良好的可重复性和稳定性，从而保证了类人体生理环境构建的一致性，为未来组织再生和个性化药物筛选奠定了基础。

围绕微纳机器人与生命科学的交叉研究，微纳米课题组在癌症个性化治疗、细胞多维信息获取、先进仪器创成等方面取得了重要进展，相关工作发表在Nature Communications， Lab on a Chip， Langmuir 和IEEE 汇刊等国际期刊上，此次论文在Small 的发表是继Soft Matter，Applied Physics Letters，IEEE Nanotechnology Magazine 等期刊封面论文刊载后，微纳米课题组的研究成果再次获学术期刊封面刊载，表明沈阳自动化所在微纳机器人领域研究布局逐步系统化、体系化，不断取得新的进步，创新能力和国内外影响力稳步提升，为未来取得更好的成果奠定了基础。

 

 

不同种类微组织结构的在线组装