研究目的
开发一种用于单细胞（直径小于20微米）自动细胞器活检的机器人手术系统，重点是从人类急性早幼粒细胞白血病细胞和人类成纤维细胞中提取线粒体和细胞核。
研究成果
该机器人手术系统研发成功，能以高精度和可重复性对单个微小细胞实施自动化细胞器活检。该系统降低了复杂单细胞活检操作中的人为疲劳与误差，在精准医疗领域具有应用潜力，包括线粒体转移与注射、体细胞核移植及克隆等。
研究不足
该研究的局限性在于不同大小细胞间的异质性，这可能影响线粒体提取效率。当细胞器位于细胞中心附近时，针尖的深度穿透是另一项挑战。未来工作将通过光镊对细胞进行自动定向控制来解决这些问题。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用配备微流控芯片细胞图案化装置的机器人手术系统，使用滑模非线性控制器实现高精度细胞器提取，并运用图像处理算法进行细胞器位置的自动检测。
2：样本选择与数据来源：
使用人急性早幼粒细胞白血病细胞（NB4）和人成纤维细胞（HDF），通过特定染料进行线粒体和细胞核的荧光标记。
3：实验设备与材料清单：
包括X-Y-Z定位平台、微量移液管、微流控细胞图案化装置、CCD相机、显微镜及多种生物染色剂。
4：实验流程与操作步骤：
利用微流控装置将细胞排列成一维阵列，通过显微移液管尖端检测并对齐细胞器，随后自动执行提取操作并进行生物学测试。
5：数据分析方法：
采用图像处理技术进行细胞器检测与位置追踪，并通过生物学测试评估提取细胞器的功能活性及细胞存活率。
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获取完整内容-
X–Y–Z positioning stage
ProScan
Prior Scientific
Controls the position of the cell patterning device and the micropipette tip with high precision.
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Micropipette
B-100-78-15
Sutter Instrument
Used for organelle extraction from single cells.
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3-DOF micromanipulator
9067-XYZ-R-V
Newport
Mounts the micropipette and controls its position.
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CCD camera
FO124SC
FOculus
Captures images of cells and organelles for processing and analysis.
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Microscope
TE2000
Nikon
Provides magnification for viewing cells and organelles.
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