一直以來，犬類克隆被認(rèn)為是體細(xì)胞克隆方面的技術(shù)高地。以往犬類克隆一直依賴體內(nèi)成熟的卵子，而且犬科動物缺少高效同期發(fā)情和體外成熟體系，可用的卵子數(shù)量較少，直接導(dǎo)致犬類體細(xì)胞克隆效率降低。同時，犬科動物細(xì)胞質(zhì)中脂肪較多，細(xì)胞質(zhì)呈黑色，細(xì)胞核不可見，導(dǎo)致細(xì)胞核去除效率降低，進(jìn)一步限制了克隆犬的生產(chǎn)效率和技術(shù)推廣。
該團(tuán)隊通過多年研究，成功將AI視覺識別技術(shù)與顯微操作技術(shù)融合，利用將卵母細(xì)胞細(xì)胞核位置的特征信息成功提取出來并用于機器學(xué)習(xí)，最終得到能夠成功預(yù)測犬卵母細(xì)胞細(xì)胞核位置的人工視覺模型。實驗證實，該模型可在數(shù)十毫秒內(nèi)完成卵母細(xì)胞細(xì)胞核的位置預(yù)測。
該團(tuán)隊將模型與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合，將預(yù)測的細(xì)胞核位置投射到顯微鏡目鏡上，使操作人員能夠更加精準(zhǔn)進(jìn)行卵母細(xì)胞去核操作，極大提高了犬科動物的克隆效率。此次克隆共制備體細(xì)胞核移植胚胎67枚，移植到6只受體犬中，最終3只成功妊娠，并順利誕下2只幼犬。
據(jù)介紹，趙明輝團(tuán)隊長期致力于哺乳動物體細(xì)胞克隆研究。自2016年首次成功實現(xiàn)犬體細(xì)胞克隆以來，該團(tuán)隊先后開發(fā)出高效的犬早期胚胎體外培養(yǎng)體系、犬排卵預(yù)測方法、貓科動物無創(chuàng)胚胎移植技術(shù)、貓基因編輯技術(shù)等胚胎操作基本技術(shù)方法，成功實現(xiàn)貓、豬體細(xì)胞克隆全流程“國產(chǎn)化”。
