明尼苏达大学双城分校的学者们设计了一种人工智能机器人，它利用机器学习技术，自动完成遗传学课程中两种不同生物体的复杂显微注射操作。大规模生产使得科学家们能够利用这一自动化组件操控具有足够细胞结构的生物体，例如果蝇和鱼苗。该设备将通过自动化取代人工操作，从而减少实验室的时间和成本，使大型基因检测变得更加便捷高效。
基因操作自动化
这项题为“利用摄像头视觉引导的胚胎显微注射仪对多相生物进行高通量基因操作”的研究论文荣登2024年4月《遗传学》（GENETICS）在线期刊封面。明尼阿波利斯大学机械工程系的两位dentAlegria Andrew和Joshi Amey参与了这项研究并回答了相关问题。公司内部成立的商业化团队致力于通过明尼苏达州的初创公司Objective Biotechnology，将这项技术推向市场，使其得到广泛应用。.
显微注射是一种利用极细的微针将特定物质注入细胞或组织的操作技术。注入的物质可以是细胞、遗传物质或其他任何物质。如今，科学家们已经研发出一种机器人，能够识别比头发丝还细的胚胎。一旦识别完成，机器便会规划路径并控制整个过程。这些就是机器人助力医疗保健领域的几种方式。.
“这些自动化注射已经取代了更可靠、更高效的手动注射，”明尼苏达大学机械工程教授、该研究的资深作者苏哈萨·科丹达拉迈亚评论道。“研究领域的这种转变将使各个实验室能够开展新的实验，而如果没有这类技术，这是不可能实现的。” 通常情况下，微注射需要由合格的技术人员进行，而许多实验室并不具备这样的条件。这项革命性的技术有望拓展实验室前期操作的范围，同时缩短操作时间并降低相关成本。.
“这对遗传学来说极具启发意义，因为遗传学正是这些新工具的发源地。”此外，这也是一个绝佳的机会，让我们能够深入了解并揭开遗传密码的奥秘。明尼苏达大学基因组学中心创新实验室及遗传学、细胞生物学和发育系助理教授、该研究的共同作者达里尔·戈尔表示，虽然近年来DNA写入和读取技术取得了长足进步，但将这项技术与DNA测序能力相结合，将使我们能够开展大规模遗传实验的生物体范围扩大。.
多方面应用
这项技术不仅可以作为基因实验的工具，还可以通过冷冻保存来避免许多物种灭绝，而冷冻保存的有效性已在深度冷冻过程中得到证实。“我们可以利用这个机器人将纳米颗粒注入细胞和组织，这有助于保存它们，并在复温过程中恢复它们的完整性，”Kodandaramaiah解释道。
此外，其他团队成员也提出了一些关于先进技术其他用途的想法，这些想法可能会做出更大的贡献。在论文合著者、明尼苏达大学生物传感与生物机器人实验室机械工程研究生助理安德鲁·阿莱格里亚的领导下，通过体外受精一次植入一个胚胎，可以进一步降低并发症的发生率，从而使技术可能性得到进一步提升。.
除了联合创始人之外，团队成员还包括来自明尼苏达大学科学与工程学院以及基因组学中心创新实验室的大学研究人员。在上届比赛中，我们的团队荣获了该大学“Walleye Tank”生物技术竞赛的冠军。本次活动的参观者将有机会接受商业和市场营销方面的教育，并共同庆祝医疗和生命科学领域现有及未来企业的成就。
