明尼苏达大学双城校区的研究人员开发了一种利用机器学习完全自动化基因研究中复杂微注射过程的机器人。该自动化机器人成功地用于操纵多细胞生物的遗传学实验，例如果蝇和斑马鱼胚胎。这项技术不仅能为实验室节省时间和资金，还能使过程更为便捷。
最近，进行了一些新的广泛的遗传实验，这些实验在使用手动技术时无法实现。
这项研究在2024年4月出版的《遗传学》期刊封面上得到了突出展示，该期刊是一个经过同行评审的开放获取科学期刊。该研究由明尼苏达大学机械工程研究生安德鲁·阿莱格里亚和阿梅·乔希共同领导。该团队还致力于通过明尼苏达大学的初创公司Objective Biotechnology将该技术广泛推广。
微注射是一种将细胞、遗传材料或其他物质直接注入胚胎、细胞等的技术。研究人员通常需手动使用细小的移液管将胚胎注射。然而，研究人员现在开发出一种能够检测并注射仅为米粒大小百分之一的胚胎的机器人。一旦检测到胚胎，机器人就可以计算路径并自动完成注射。
明尼苏达大学机械工程副教授、该研究的资深作者苏哈萨·科丹达拉马亚表示，与手动注射相比，这一新过程更为可靠和可重复。他还提到，使用这项技术将使各个实验室能够进行之前无法进行的实验。
通常，这类研究需要高度熟练的研究人员手动进行注射。然而，这种机器人的发展彻底改革了这个过程，使其更加高效。这项新技术的发展意味着实验室将不再需要高度熟练的技术人员来进行微注射，而这一过程目前在许多实验室中并不存在。这一进展有可能增加实验室进行大型实验的能力，同时减少所需的时间和成本。
研究合著者、明尼苏达大学基因组中心创新实验室的组长达里尔·戈赫尔对该技术在遗传学领域将产生的影响表示兴奋。他提到，尽管DNA的写入和读取在近几年取得了重大进展，但这项新技术将进一步扩大在广泛个体中进行大规模遗传实验的能力。这项技术在基因实验和通过超低温冷冻保存濒危物种方面有潜在的应用。科丹达拉马亚表示，机器人可以将纳米颗粒注入细胞和组织，以帮助冷冻保存和再加热。该团队还看到体外受精和其他相关应用的潜力。论文的共同作者、明尼苏达大学机械工程研究助理安德鲁·阿莱格里亚表示：“能够在微观尺度上检测到那些卵子”。
