微型机器人可以操纵细胞材料

细胞操纵——将小颗粒从一个地方移动到另一个地方——是许多科学研究的组成部分。操纵细胞的一种方法是通过光电镊(OET)，它利用各种光模式直接与感兴趣的物体相互作用。

由于这种直接的相互作用，可以应用的力和细胞材料可以被操纵的速度是有限制的。这就是微型机器人的应用变得有用的地方。

由博士后张帅龙博士和亚伦·惠勒教授领导的研究团队，已经设计了微型机器人(工作在亚毫米尺度)，可以由OET操作细胞操作。

光不是直接与细胞相互作用，而是用来引导齿轮形状的微型机器人，这些机器人可以“舀起”细胞材料，运输它，然后传递它。与传统OET方法相比，这种操作可以在更快的速度下完成，同时对材料造成的损害更小。“这些光驱动的微型机器人能够在复杂的生物环境中进行非侵入性、精确的控制、分离和分析细胞的能力，使它们成为一个非常强大的工具，”张说。“传统的操作单个细胞的技术，在显微镜下评估它们是缓慢和繁琐的，需要大量的专业知识来进行，”化学系教授惠勒说，他曾在生物材料和生物医学工程研究所(IBBME)和唐纳利细胞和生物分子研究中心担任交叉职务。“但这些微型机器人价格低廉，使用非常简单，在生命科学和其他领域有广泛的应用。”

除了细胞分析，微型机器人还可以用于细胞分选(用于克隆扩展)、RNA测序和细胞-细胞融合(通常用于抗体的生产)。

Cindi Morshead是IBBME和外科学的教授，也是解剖学的主席，她是这项研究的合著者。Morshead在Donnelly中心的实验室里，她在再生医学方面的研究与驻留在大脑和脊髓中的神经干细胞有关。Morshead说:“神经干细胞在它们的生态位中对大量的线索和环境刺激做出反应，这些信号和细胞反应随着损伤而改变，所以当我们试图利用干细胞进行神经修复时，梳理这些信号和细胞反应是一个巨大的挑战。”“这些微型机器人可以对细胞及其微环境进行精细控制，这是我们需要了解如何最好地激活干细胞的工具。”