隨著干細胞相關(guān)研究的興起，自動化、規(guī)?；藴驶@得干細胞的需求日益旺盛，許多干細胞臨床應用所需的數(shù)量因傳統(tǒng)的人工操作面臨“產(chǎn)能”不足的問題，制約著干細胞在再生醫(yī)學研究領(lǐng)域中的發(fā)展。

而就在今年5月份，由中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院(簡稱“廣州生物院”)承擔的國家重大科研裝備研制項目“全自動干細胞誘導培養(yǎng)設備研制”順利通過驗收，這標志全球首臺自動化干細胞誘導培養(yǎng)設備誕生，這將很大程度上解決干細胞產(chǎn)能不足的問題。

一、這臺設備有多厲害?

這臺機器設備研發(fā)團隊針對實際需求組成了“跨界”的技術(shù)團隊，歷時4年攻關(guān)打造了該設備，那么這臺全球首臺自動化干細胞誘導培養(yǎng)設備到底有多牛呢?主要由以下三點：

1、不僅實現(xiàn)了“機器代人”，更是實現(xiàn)了人工操作無法實現(xiàn)的干細胞精準化和規(guī)?；吧a(chǎn)”。

2、針對干細胞識別難的問題，該設備不僅能通過圖像識別快速找到培養(yǎng)基里“藏”著的干細胞，也能在識別的過程中不斷學習，進一步提高精準度。

3、該設備首次實現(xiàn)了基于機器學習的自動化識別以及誘導培養(yǎng)，整機技術(shù)及識別核心算法的應用已達國際“并跑”，個別關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)了“領(lǐng)跑”，填補了國內(nèi)在該領(lǐng)域的多項空白，也改善了國內(nèi)高端生命科學儀器裝備依靠歐美進口的局面。

“現(xiàn)在有了全自動裝備，一次可以干相當于24個技術(shù)員的活，而且識別率高、穩(wěn)定性強。”團隊人員表示。

二、干細胞產(chǎn)能為什會難以提升呢?

導致干細胞產(chǎn)能不足有多方面的原因：

1、倫理問題。在2006年以前，使用人體胚胎提取干細胞面臨著倫理道德的問題。這個問題隨著日本科學家山中伸彌的團隊把4個轉(zhuǎn)錄因子通過逆轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)入小鼠的體細胞，使其變成多能干細胞(iPS細胞)而解決。但這種方法所產(chǎn)生的干細胞存在致癌隱患，不能進行普遍推廣，更不用說用于臨床應用。

日本京都大學物質(zhì)-細胞統(tǒng)合系統(tǒng)據(jù)點iPS細胞研究中心長山中伸彌與英國發(fā)育生物學家約翰?戈登因在細胞核重新編程研究領(lǐng)域的杰出貢獻，而獲得2012年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎

2、技術(shù)存在較難攻克的缺陷。有科學家經(jīng)過利用化學小分子替代，誘導出了多功能干細胞，掌握了誘導多功能干細胞的技術(shù)，是安全性能的一大飛躍，但是該技術(shù)步驟多、時間長、效率低、機理不清楚等問題也成為新的瓶頸。

iPS細胞制備流程示意圖。①：體外培養(yǎng)體細胞;②：通過慢病毒載體向細胞轉(zhuǎn)入山中因子，紅色表示表達外源性山中因子的細胞;③：將細胞轉(zhuǎn)移到胚胎干細胞培養(yǎng)基;④：iPS細胞形成胚胎干細胞樣的細胞團塊。圖片來源：Y tambe/ wikipedia.org，

后經(jīng)過技術(shù)的不斷創(chuàng)新與改良，雖然誘導多功能干細胞解決了干細胞作為種子細胞的來源問題。但干細胞在再生醫(yī)學研究領(lǐng)域中的普遍應用，需要充足的誘導多能干細胞的供給，產(chǎn)能不足讓相關(guān)研究捉襟見肘。而這臺全自動干細胞誘導培養(yǎng)設備正是針對干細胞“生產(chǎn)”形成規(guī)?；矫嬗兄鴺O大的幫助。

三、干細胞產(chǎn)能提升對你我來說意味著什么?

在我國，干細胞正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的黎明階段。業(yè)內(nèi)已達成共識：以干細胞為核心的再生醫(yī)學，已成為繼藥物治療、手術(shù)治療后的另一種疾病治療途徑。而我們都知道，相比于干細胞，平常所接觸的藥物治療卻能夠真正惠及普通民眾，這其中很大一部分原因就是干細胞產(chǎn)能跟不上，難以研制出方便在醫(yī)院、市場流通的“干細胞藥物”。

干細胞療法應用于多種疾病改善修復

或許在未來，你只需按時吃一粒干細胞膠囊或者注射一劑干細胞，你便能容光煥發(fā)，病情便能輕松好轉(zhuǎn)。而這一切的便利都基于干細胞產(chǎn)能的提升帶來研究的創(chuàng)新突破，進而真正進行臨床應用，促進干細胞行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化。