中国科技报 07月16日 03:12
[生 物] AI辅助去核提升犬科动物克隆效率
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青岛农业大学动物科技学院赵明辉团队通过融合AI视觉识别与显微操作技术,成功预测犬卵母细胞细胞核位置,结合虚拟现实技术辅助操作,大幅提高犬类克隆效率。该团队制备67枚体细胞核移植胚胎,最终2只幼犬诞生,远高于国际平均水平,为哺乳动物体细胞克隆研究提供重要参考。

🔬 AI视觉识别技术与显微操作技术融合,成功构建预测犬卵母细胞细胞核位置的人工视觉模型,可在数十毫秒内完成预测,显著提升操作精准度。

🖥️ 将预测模型与虚拟现实技术结合,将细胞核位置投射到显微镜目镜,使操作人员能更精准地进行卵母细胞去核,降低劳动强度并提高克隆效率。

📈 克隆实践制备67枚体细胞核移植胚胎,移植至6只受体犬,最终2只幼犬诞生,大幅超越国际平均每移植50-60枚胚胎产1只幼崽的效率。

🌍 赵明辉团队长期致力于哺乳动物体细胞克隆研究,已开发出高效的犬早期胚胎体外培养体系、猫科动物无创胚胎移植技术、猫基因编辑技术等,为其他研究团队提供技术参考。

🔬 犬类克隆被视为体细胞克隆领域的技术高地,传统方法因卵子数量有限、细胞核去除效率低等问题导致克隆效率低下,此次AI技术的应用为突破这一难题提供了新思路。

    科技日报讯 (记者宋迎迎)记者7月14日从青岛农业大学动物科技学院获悉,该院博士赵明辉团队克隆的两只幼犬健康存活,且已于近日完成疫苗接种和保育流程。它们于今年2月诞生,在其克隆过程中人工智能技术发挥了关键作用。

    赵明辉介绍,团队通过将AI视觉识别技术与显微操作技术融合,成功提取出卵母细胞细胞核位置的特征信息,并用于机器学习,最终得到能够成功预测犬卵母细胞细胞核位置的人工视觉模型。实验证实,该模型可在数十毫秒内完成对卵母细胞细胞核位置的预测。

    “我们将该模型与虚拟现实技术相结合,把预测的细胞核位置投射到显微镜目镜上,方便操作人员更精准地进行卵母细胞去核操作。”赵明辉说,这一技术方法大幅降低了操作人员的劳动强度,提高了犬科动物的克隆效率。

    一直以来,犬类克隆被认为是体细胞克隆领域的技术高地。以往,犬类克隆一直依赖犬体内成熟的卵子,但可用的卵子数量有限,导致犬类体细胞克隆效率低下。此外,犬科动物细胞质中脂肪较多,细胞质呈黑色,细胞核不可见,导致细胞核去除效率低,进一步限制了克隆犬的生产效率和技术推广。

    在此次克隆实践中,研究团队共制备了67枚体细胞核移植胚胎,并分别移植到6只受体犬中,最终3只受体犬成功妊娠,2只幼犬顺利诞生。与国际上其他团队平均每活产1只幼崽需移植50—60枚胚胎的情况相比,此次实践大幅提升了克隆效率。

    赵明辉团队长期致力于哺乳动物体细胞克隆研究。自2016年首次成功实现犬体细胞克隆以来,该团队先后开发出高效的犬早期胚胎体外培养体系、猫科动物无创胚胎移植技术、猫基因编辑技术等胚胎操作基本技术方法。这些方法也为其它哺乳动物体细胞克隆团队提供了技术参考。

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