我国成功研制全自动干细胞诱导培养设备

“这套设备并非简单化地将人工操作转移到机器设备上，而是通过图像识别、人工智能、机器控制等手段，完成细胞的‘标准化’生产，降低技术门槛的同时提高细胞的安全性，为‘生物制造’提供装备保障。”近日，中科院广州生物医药与健康研究院承担的国家重大科研装备研制项目“全自动干细胞诱导培养设备”完成研制，标志着具有我国自主知识产权的自动化、智能化干细胞诱导培养设备诞生，中科院广州生物院副院长、研究员潘光锦表示，该设备实现了以机器学习及人工智能算法为判定的细胞自动化诱导，它的研制成功，在降低干细胞的生产成本的同时提高了细胞制备质量，为更广泛地服务临床奠定了基础。

该设备由中科院广州生物院历时4年攻克了8项关键技术，利用生物院内领先的诱导多能干细胞技术，结合人工智能与自动化技术研制成功。该设备建立了从细胞培养、显微在线观测、移液换液、算法识别、克隆挑取及设备控制的装备技术，实现了诱导多能干细胞自动化诱导培养、扩增、成像、移液换液、克隆细胞挑选、下游分化等功能。华大基因研究院、华东理工大学等多家用户单位对全自动干细胞诱导培养设备进行了测试，验证了设备进行干细胞诱导培养的可行性。

据了解，全自动干细胞诱导培养设备的研发，除了生物领域的专业技术外，还涉及到“光”“机““电”“算”“软”等方面的技术。这套系统保证了以较快的速度及高精准度完成细胞培养皿的传送及细胞挑选等流程。其中的高精度克隆挑取针，内径仅为400微米，可以对细胞“裁剪”和“吸取”。“算”指的是“深度神经网络算法”，课题组在采集大量的人工数据基础上，构建数学模型，使得机器可以通过图像识别，确定培养的细胞是否可以进行挑取，同时通过后期检验，对机器的识别情况进行“纠错”，提高下一步的精确度。与硬件相匹配的，还有相关的软件使用系统。据悉，中科院广州生物医药与健康研究院已经针对该设备的核心技术提交了专利申请。