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2026-07-04
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类器官制造进入“工业时代”

日期:06-16
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版面:第14版:国内       上一篇    下一篇

  日前,借助哈尔滨工业大学智能控制与系统研究所高会军教授团队研发的类器官智能制造仪器,华大基因的科研人员成功培育出高度一致的“血岛类器官”,并从中稳定分化出具有分化潜能的造血始祖细胞。该仪器把靠经验、靠手感的个体化操作,升级为标准化、批量化的智能生产线,让类器官制造真正进入“工业时代”。
  类器官能帮科学家在微观世界中模拟真实的人体反应,从而在不接触人体的情况下,完成新药筛选和疾病研究。一直以来,全球范围内的类器官培育由于缺乏统一标准,个体差异巨大,很难满足严苛的临床转化标准。
  以往,行业内制备类器官采用纯手工模式,长出来的类器官性状差异很大,成功率也非常低。如何大幅减少细胞耗材,节约科研成本,成了亟待破解的难题。
  团队在2020年决心攻关,在2023年找到解决方案,把密度、边界、空间连续分布三者结合,形成一套闭环视觉伺服控制策略。这一突破使类器官自组装成功率从72%直接跃升到98%,细胞利用率提升4倍,单批次可做出1000个,高度一致的标准化类器官生物一致性比人工提升7.3倍。
  此前,仅凭外观根本无法判断类器官质量好坏,药效究竟如何。团队在2023年提出大胆设想,把磁控微纳机器人注射进类器官。终于在2024年做出八极电磁线圈系统,在极小空间里造出稳定磁场,并实现了精准、轻柔、无损的内部操控。团队还同步研发双通道压缩感知技术,仅用6%的超低采样率,就能在实验室内两小时同步出力学与基因表达双重数据,效率提升数十倍。
  团队的最后一道关卡是实验流程太繁琐,设备太零散,人根本盯不过来。2024年到2025年,团队联合甬江实验室集中火力攻坚全流程智能一体化,依托沉淀的海量实操数据完成数字化转化,构筑起适配类器官实验的专属智能体,同时打通软硬件通信壁垒,由人工智能统筹调度,机械手、磁场、温控与成像单元搭建起感知—决策—控制—反馈全闭环运行逻辑。历经两年,一体化类器官智能制造仪器顺利研制完成。

据科技日报