這種新型機器人系統，能否成為我們對抗疾病的「秘密武器」？

葯明康德/報道

近日，《細胞》子刊《Cell Stem Cell》上發表了一項研究：來自華盛頓大學醫學院的科學家們開發了一種新型自動化系統，使用機器人來快速生產利用人體幹細胞培養的迷你器官，這一成果有望大大拓展迷你器官在基礎研究和藥物研發中的應用。

在過去，用於生物醫學研究的細胞通常會被培養為扁平的簡單二維結構。而近年來，研究人員已經開始成功地將幹細胞培育成更複雜的三維結構，稱為迷你器官。這些迷你器官與基本器官非常類似，在很多方面表現相仿，這樣的性質使其成為生物醫學研究的理想選擇，但是在如何大規模生產迷你器官方面，仍然存在很大的挑戰。

▲機器人系統在培養皿中批量生產迷你器官的示意圖（圖片來源：《Cell Stem Cell》）

在之前的研究中，研究人員在利用成體幹細胞培養迷你器官方面已經取得了成功。而此次發表的研究，則是研究人員首次在多能幹細胞中，成功實現培養迷你器官過程的自動化，這一發現同樣具有重要意義。

在這項新研究中，研究人員使用機器人系統，實現了幹細胞培養成迷你器官的自動化過程。液體處理機器人將幹細胞引入培養皿，每個培養皿都包含多達384個微型孔。然後，機器人系統在21天內，將這些細胞轉化為腎臟迷你器官。在這一過程中，每個微型孔內通常可以生產十幾個迷你器官，這樣一來，一個培養皿中的迷你器官數量就可以達到上千個之多。

▲華盛頓大學醫學院助理教授Benjamin Freedman博士（圖片來源：華盛頓大學官網）

「通常，研究人員需要花費整整一天時間，來開展一項如此大規模的實驗，而機器人在20分鐘之內就可以完成全部過程，」來自華盛頓大學醫學院的助理教授Benjamin Freedman博士表示：「最重要的是，機器人在這個過程中不會犯錯，也不會感到疲憊。對於像這樣重複而乏味的任務來說，機器人會比人類做得更好。」

在完成迷你器官的培養後，研究人員進一步訓練機器人，來對這些器官進行處理和分析，從而發現迷你器官中不同類型的細胞。同時，這項新技術還可以用來尋找可能影響疾病的藥物。

這項新型技術究竟能否成為我們抗擊腎臟疾病的「秘密武器」呢？讓我們拭目以待。

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