發(fā)布時(shí)間:2018-05-16來(lái)源:來(lái)源:中國科學(xué)報
5月15日上午,由財政部支持、中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)廣州生物院)承擔的國家重大科研裝備研制項目“全自動(dòng)干細胞誘導培養設備研制”在廣州順利通過(guò)整體驗收,標志著(zhù)全球首臺自動(dòng)化無(wú)人堅守、應用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的智能化干細胞誘導培養設備誕生。
科研人員利用iPSC技術(shù)、干細胞誘導分化技術(shù)等研究成果,結合自動(dòng)化技術(shù),歷時(shí)4年,集智攻關(guān),攻克了8項關(guān)鍵技術(shù),其中包抱2個(gè)核心技術(shù),并取得多項創(chuàng )新性成果,研制出國際首臺干細胞自動(dòng)化、智能化誘導培養設備。
據介紹,該設備的成功研制,改善了我國高端生命科學(xué)儀器裝備幾乎依靠歐美進(jìn)口的局面,其成果展示了我國在細胞制備領(lǐng)域高端科研裝備的先進(jìn)性;為降低細胞的生產(chǎn)成本、提高細胞制備質(zhì)量,以及更廣泛地服務(wù)臨床奠定了裝備基礎。
該設備擁有完全自主知識產(chǎn)權,首次實(shí)現了以機器學(xué)習及人工智能算法為邏輯判定的細胞重編程命運的自動(dòng)化誘導,建立了細胞培養、顯微在線(xiàn)觀(guān)測、移液換液、算法識別、細胞挑取及設備控制的裝備技術(shù),實(shí)現了iPSC自動(dòng)化誘導培養、擴增、成像、移液換液、挑取細胞,下游分化等功能。
該設備從誘導多能干細胞重編程全過(guò)程研究出發(fā),建立全程自動(dòng)化細胞培養誘導技術(shù)體系,利用人工智能機器學(xué)習輔助無(wú)損無(wú)標記分析手段,建立細胞極性變化為基礎的命運調控的數學(xué)模型,從而指導細胞重編程理論在干細胞獲取領(lǐng)域從理論模型到制備整機技術(shù)的全線(xiàn)突破,實(shí)現重編程多能干細胞的制備。
該自動(dòng)化智能技術(shù)可實(shí)現24人次為周期的GMP級別的細胞制備通量,為我國的生物先進(jìn)制造提供了上游細胞來(lái)源的裝備保障。華大基因研究院、華東理工大學(xué)等多家用戶(hù)單位對全自動(dòng)干細胞誘導培養設備進(jìn)行了測試,驗證了該設備進(jìn)行干細胞誘導培養的可行性。
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