Оптическая сортировка: революция в биомедицинских исследованиях

Инновационная система Yuanyuan Liu ускоряет и совершенствует работу с клетками

Традиционные методы сортировки клеток, такие как ручная сортировка или гибридомная технология, часто оказываются медленными и могут повреждать образцы. Это существенно замедляет процесс открытия новых антител и увеличивает затраты на разработку лекарственных препаратов. Система оптической сортировки, основанная на оптоэлектронной диэлектрофорезе, обеспечивает точное управление клетками, позволяя быстро и бережно сортировать их без ущерба для структуры и жизнеспособности.

Ключевое преимущество данной технологии заключается в интеграции искусственного интеллекта и нанобиочипов. Платформа Light Workbench способна одновременно разделять, анализировать, культивировать и экспортировать десятки тысяч отдельных клеток, что позволяет завершить скрининг положительных плазматических клеток всего за один день. Такой подход значительно сокращает временные и финансовые издержки при разработке антител, а также расширяет возможности для функционального анализа клеток.

В реализации системы используются передовые технологии: оптический диэлектрофорез, микрофлюидика, микро- и нанообработка, лазерные методы, а также автоматизация и системы контроля. Эти компоненты работают синхронно, обеспечивая точное манипулирование клетками, их эффективную сортировку, быструю аналитику и автоматизированную обработку данных. Размер устройства составляет 60×80×170 см, что делает его удобным для размещения в лабораторных условиях.

Процесс работы с системой начинается с подготовки и загрузки биологических образцов в микрофлюидный чип. Затем оптическая технология сортирует клетки по заданным характеристикам, а встроенная система визуализации и программное обеспечение проводят анализ изображений в реальном времени. Отсортированные клетки собираются для дальнейших исследований, а результаты процесса доступны для последующей обработки.

Проект был реализован в Пекине с декабря 2020 по август 2023 года. За это время команда провела масштабные исследования, используя современные научные инструменты и программное обеспечение для анализа данных. Полученные результаты выявили новые взаимосвязи и позволили значительно продвинуться в области клеточных технологий, что подтверждается присуждением Золотой премии A' Design Award в 2025 году в категории научных инструментов и исследовательского оборудования.

Оптическая сортировка Yuanyuan Liu демонстрирует, как инновации на стыке биологии, инженерии и искусственного интеллекта способны трансформировать научные подходы и ускорить прогресс в медицине. Эта система открывает новые горизонты для исследователей и способствует развитию персонализированной терапии и биотехнологий будущего.