Los académicos de la Universidad de Minnesota Twin Cities han diseñado un robot artificial que, mediante aprendizaje automático, automatiza un intrincado procedimiento de microinyección de dos organismos diferentes que constituyen el curso de genética. La producción en masa permitió a los científicos utilizar este componente de automatización para manipular organismos con una estructura celular suficiente, incluidas moscas de la fruta y larvas de peces. El dispositivo reducirá la carga de tiempo y dinero del laboratorio al facilitar la sustitución de los métodos manuales por la automatización para realizar grandes ensayos genéticos, que se volvieron ineficaces con las operaciones manuales.
Automatización de la manipulación genética
El estudio de investigación, “Una manipulación genética de alto rendimiento de organismos multifásicos mediante una máquina de microinyección embrionaria guiada por cámara y visión”, aparece en la portada de la revista en línea GENETICS de abril de 2024. Dos estudiantes graduados en ingeniería mecánica de la Universidad de Minneapolis, Alegria Andrew y Joshi Amey, realizaron investigaciones y respondieron preguntas. Un equipo de comercialización formado dentro de la empresa se centra en comercializar la tecnología para una amplia aplicación a través de la nueva empresa Objective Biotechnology de Minnesota.
La microinyección es un tipo de manipulación que inyecta un material particular en células o tejidos utilizando una pipeta muy fina. El artículo entregado puede ser una célula, material genético o cualquier otra cosa. Los científicos han desarrollado un robot que hoy en día puede reconocer embriones con un grosor inferior al de un cabello. Una vez finalizada la detección, la máquina crea una ruta y puede controlar todo el proceso. Éstas son las formas en que el robot ayuda al sector sanitario.
"Estas inyecciones automatizadas han sustituido a las inyecciones manuales, que son más fiables y eficientes", comentó Suhasa Kodandaramaiah, profesora de ingeniería mecánica en la Universidad de Minnesota y autora principal del estudio. Este cambio en el campo de la investigación permitirá la práctica de nuevos experimentos a nivel de laboratorio individual, lo que no sería posible sin este tipo de tecnología”. Generalmente es responsabilidad de un técnico calificado realizar una microinyección, lo cual no está disponible en muchos laboratorios. Esta tecnología revolucionaria puede ampliar las capacidades de los procedimientos previos al laboratorio al tiempo que reduce su duración y disminuye los gastos asociados.
“Esto es extremadamente estimulante para la genética, que es el terreno de estas nuevas herramientas”. Además, es una gran oportunidad para aprender más y descubrir los secretos de nuestro código genético. Si bien la tecnología de escritura y lectura de ADN ha mejorado enormemente en los últimos años, será posible ampliar la gama de organismos en los que podemos realizar experimentos genéticos a gran escala combinando nuestra tecnología con las capacidades de secuenciación de ADN, según el coautor del estudio, Daryl Gohl. , profesor asistente del Laboratorio de Innovación y del Departamento de Genética, Biología Celular y Desarrollo del Centro de Genómica de la Universidad de Minnesota.
Aplicaciones multifacéticas
Esta tecnología podría utilizarse no sólo como herramienta en experimentos genéticos sino también como ayuda para evitar la extinción de muchas especies mediante la criopreservación, una metodología cuya eficacia ha quedado demostrada durante la congelación. "Es posible utilizar este robot para inyectar nanopartículas en células y tejidos, lo que puede ayudar a preservarlos y recuperarlos en el proceso de recalentamiento", explicó Kodandaramaiah.
Además, otros compañeros de equipo aportaron algunas ideas sobre otros usos de la tecnología avanzada, que podrían contribuir aún más. Las posibilidades tecnológicas podrían mejorar aún más, ya que la implantación de embriones podría realizarse uno a la vez mediante fertilización in vitro para reducir las posibilidades de complicaciones usando esta misma tecnología bajo el liderazgo de Andrew Alegria, coautor del artículo y graduado en ingeniería mecánica. asistente de investigación en el Laboratorio de Biosensores y Biorobótica de la Universidad de Minnesota.
Además de los cofundadores, el equipo incluía investigadores universitarios de la Facultad de Ciencias e Ingeniería y del Laboratorio de Innovación del Centro de Genómica de la Universidad de Minnesota. En el último torneo, nuestro equipo surgió como campeón de la competencia de biotecnología “Walleye Tank” de la Universidad. Los visitantes del evento recibirán educación empresarial y de marketing y la oportunidad de celebrar los logros de las empresas existentes y futuras en los sectores médico y de ciencias biológicas.
Este artículo apareció originalmente en Phys Org.