能研究出机器细胞机吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-05-28 06:17 标签： 细胞机

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据新华社华盛顿6月27日电 （记者周舟）中国研究团队设计出一种微型机器人，有望在人体内运输细胞机在精准治疗、再生医学和微创手术等领域有广泛应用前景。

27日发表在美国《科学·机器人学》杂志上的研究显示，香港城市大学孙东课题组使用3D激光打印技术制备出一种具有球形孔状结构的微型机器人，其尺寸相当于人类头发丝直径

香港城市大学机械与生物医学工程系主任孙东说，这种以“SU－8光刻胶”为原材料的机器人有刺状突起结构可作为细胞机附着点，大幅提高了细胞机负载能力孙东说，机器人表面溅射了一层金属镍和钛因此机器人可通过磁场加以驱动。

研究人员选择斑马鱼作为实验对象将负载有干细胞机的微型机器人注射箌斑马鱼的卵黄内部（直径为500到700微米），成功实现了在复杂生物体内部通过磁场控制微型机器人运动的目的

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【摘要】：诱导多能干细胞机前體细胞机是指处于重编程早期的还未诱导成熟的细胞机,前体细胞机的识别可为研究诱导多能干细胞机的起源和底层机制提供有价值的信息但是,由于缺乏重编程早期前体细胞机的生物标记,目前很难通过实验手段识别重编程早期的前体细胞机,且实验手段仅能在重编程后约第6天通过荧光探针确定诱导多能干细胞机。此外,实验手段识别早期前体细胞机的另一大难点是前体细胞机的比率极低,在重编程早期,前体细胞机嘚比例通常低于5%,这个比率非常低以致于很难通过实验手段抓取细胞机本文提出了一种全新的基于机器学习和显微图像分析的诱导多能干細胞机前体细胞机识别方法。首先,本文使用Oct4,Sox2和Klf4三种逆转录病毒转染小鼠胚胎成纤维细胞机并转染48小时,48小时后用活细胞机成像系统记录3到5天內的前体细胞机和其他小鼠胚胎成纤维细胞机(普通细胞机)的重编程过程并得到延时显微图像然后,借助Imaris分割并追踪细胞机,并计算11种细胞机形态和运动特征,比如面积,速度等,并选择最佳时间窗口进行建模,同时使用直接降维等方法提高模型泛化能力。最后,基于特征选择选出的六种特征和最佳时间窗口构建基于XGBoost的预测模型模型允许样本数据集存在一定数目的缺失值/帧。模型使用三种验证方法,分别是CrossValidation,Holdout-Validation和Independent-Test,实验结果表明,模型识别前体细胞机的最低准确率高于52%,也就是说,病毒感染后3到5天内预测出的前体细胞机比例高于52%结果还证实了前体细胞机的形态和运动模式与普通细胞机的区别,这种区别帮助了机器学习方法识别前体细胞机。

【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)
【学位授予年份】：2020


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