密歇根大学双城分校的研究人员创造了一种开创性的自适应3D打印系统，使得能够识别并安全地将随机分布的生物迁移到指定的位置进行组装。
这项创新的自主技术将简化生物成像、控制论、冷冻保存以及活体生物的整合过程，最终为研究人员节省宝贵的时间和资源。
研究成果已发表在《先进科学》上，这是一本经过科学同行评审的期刊，团队正在申请这一技术的专利。
该先进系统能够追踪、收集并准确定位虫子和其他生物，无论它们是静止的、悬停在液滴中的，还是在移动。通过实时指导的拾放方法，该系统会进行调整，以确保生物的精确放置。
根据前密歇根大学机械工程博士后研究员、论文的主要作者Guebum Han的说法：“打印机本质上模拟了人类的动作：打印机充当手，而机器视觉系统充当眼睛，计算机则充当大脑。它可以实时适应移动和静止的生物，将其排列成指定的模式。”
这一任务传统上是手动进行的，需要全面的培训，这可能导致涉及生物的应用不一致。新系统减少了研究人员的时间投入，并促进了更可靠的结果。
该技术有潜力提高冷冻保存的生物数量，区分活生物和死生物，在曲面上定位生物，并将其与特定形状的材料和设备整合在一起。它还可能为组装复杂的生物结构铺平道路，例如类似于蚂蚁和蜜蜂群体的分层组织。此外，这项研究可能推动自主生物制造的发展，使生物的评估和组装成为可能。
例如，该系统已被用于改进斑马鱼胚胎的冷冻保存技术，以前需要手动处理。通过这一创新方法，研究人员证明该过程可以比传统方法快12倍。此外，还有一个成功追踪、拾取和放置随机移动甲虫的自适应策略实例，在此过程中将它们与功能设备整合在一起。
展望未来，研究团队希望进一步开发这一技术，并将其与机器人融合，创建适合野外研究的便携式版本，从而使能够从难以到达的地点收集生物或样本。
该团队除了Han之外，还包括研究生助理Kieran Smith和Daniel Wai Hou Ng，助理教授JiYong Lee，教授John Bischof，教授Michael McAlpine，以及之前的博士后研究员Kanav Khosla和Xia Ouyang。他们的工作与重点研究生物系统保护的先进技术工程研究中心（ERC）合作进行。
该研究收到了国家科学基金会、国家卫生研究院和再生医学明尼苏达州的资助。
