机器人清洁技术可以使神经科学研究自动化

对于正在聆听大脑神经元微弱窃窃私语的科学家而言，有史以来第一个用于清除记录信号的微型设备的机器人技术可以促进神经科学研究的新高度自动化。这可能会加快用于绘制脑细胞功能的信息的收集，并最终更好地了解我们的耳朵之间发生了什么。

该技术将用在称为膜片钳的记录方法中，其中将微小的充满液体的玻璃移液管连接到单个神经元。自从三十年前发明了膜片钳技术以来，该技术要求在记录之间更换移液器，这是一种手动过程，这会减缓研究速度。现在，由佐治亚理工学院的研究人员开发的一种机器人清洁技术使移液器可以重复使用多达11条记录，甚至可能更多，从而使记录更加自动化。

佐治亚理工学院副教授克雷格·弗雷斯特(Craig Forest)(左)和研究生研究助理伊利亚·科尔布(Ilya Kolb)拥有可自动记录过程的机械式膜片钳设备，无需停止更换移液器。图片提供：佐治亚理工学院John Toon

佐治亚理工学院乔治·伍德拉夫机械工程学院副教授克雷格·福斯特说：“这是朝着革新神经科学领域的机器人技术迈出的一步。”“我们希望能够将样品放入我们的机器中，并在记录50个甚至100个神经元时走开。这可以使神经科学实现我们在分子生物学等其他领域看到的那种研究自动化，从而极大地扩展我们的能力听脑信号。”

在美国国立卫生研究院和艾伦脑科学研究所的支持下，这项研究发表在《科学报告》杂志上。

基于他们的清洁技术和使移液管与细胞连接过程自动化的早期创新技术，佐治亚理工学院的研究人员展示了被认为是第一个在细胞培养物，脑切片和活体内进行连续膜片钳记录的机器人大脑-无需人工操作。

为了共享其工作，补丁程序夹持机器人(称为“ patcherBot”)拥有自己的Twitter帐户，可以自动报告其记录的每个单元格。弗雷斯特说：“这是第一个社交神经科学机器人。”

膜片钳是刺激和记录神经元和其他细胞信号的金标准。它涉及用直径仅1微米的尖端触摸玻璃移液器到细胞膜上，形成紧密的密封，从而提供与细胞内部的直接电连接。这项工作非常细致且耗时，尽管最近也来自Forest实验室的一种称为Autopatcher的机器人技术已经实现了过程的自动化。