細胞操作 - 將小顆粒從一個地方移動到另一個地方 - 是許多科學努力的一個組成部分。一種操縱細胞的方法是通過光電鑷子(OET)，其使用各種光圖案直接與感興趣的物體相互作用。

由于這種直接相互作用，可以施加的力和可以操縱細胞材料的速度存在限制。這就是使用微機器人變得有用的地方。

由博士后研究員張水龍博士和Aaron Wheeler教授領導的研究小組設計了微型機器人(工作在亞毫米級)，可由OET操作進行細胞操作。

光線不是用光來直接與細胞相互作用，而是用來操縱齒輪狀的微型機器人，它可以“鏟起”細胞材料，運輸它然后傳遞它。與傳統(tǒng)的OET方法相比，這種操作可以以更高的速度完成，同時對材料造成的損害更小。

“這些光驅動的微型機器人能夠在復雜的生物環(huán)境中對細胞進行無創(chuàng)和精確的控制，分離和分析，這使它們成為一種非常強大的工具，”張說。

“傳統(tǒng)技術用于操縱單個細胞，同時通過顯微鏡評估它們是緩慢而乏味的，需要大量的專業(yè)知識才能實現(xiàn)，”Wheeler說，他是生物材料研究所交叉任命的化學系教授。生物醫(yī)學工程(IBBME)和Donnelly細胞和生物分子研究中心。

“但這些微型機器人價格低廉，使用起來非常簡單，它們在生命科學及其他領域具有廣泛的應用。”

除細胞分析外，微型機器人還可用于細胞分選(克隆擴增)，RNA測序和細胞 - 細胞融合(通常用于抗體的生產(chǎn))。

IBBME和外科教授，解剖學部主席Cindi Morshead是該研究的合著者。在Donnelly中心的Morshead實驗室，她在再生醫(yī)學方面的研究與神經(jīng)干細胞一起發(fā)揮作用，這些神經(jīng)干細胞存在于大腦和脊髓中。

“神經(jīng)干細胞對其生態(tài)位中的多種線索和環(huán)境刺激有反應，這些隨損傷而變化，因此當我們試圖利用干細胞的潛力時，梳理信號和細胞反應是一個巨大的挑戰(zhàn)。神經(jīng)修復，“Morshead說。

“這些微型機器人可以精確控制細胞及其微環(huán)境，我們需要了解如何最好地激活干細胞。”