新系统实现斑马鱼胚胎幼虫批量自动注射

随着微纳技术在生物医学领域的深入应用，微注射技术已成为细胞外物质传输的关键手段。斑马鱼作为重要的模式生物，其基因组与人类同源性高达74.1%，在疾病模型构建、药物筛选及再生医学研究中具有的作用。相比小鼠，斑马鱼具有繁殖力强、胚胎透明、发育迅速等优势，能显著缩短实验周期并减少个体差异带来的误差。

然而，传统人工微注射效率低、稳定性差，且对操作人员技术要求高，难以满足高强度、高重复性的批量实验需求。尽管已有研究实现了斑马鱼胚胎的自动化注射，但针对发育更复杂、活动性更强的斑马鱼幼虫，以及同时处理胚胎与幼虫混合批次的系统，目前仍属空白。现有系统往往在精度与速度之间难以兼顾，无法满足高通量筛选的迫切需求。

针对上述挑战，澳门大学研究团队设计了一套基于视觉识别的自动化机器人微注射系统。该系统创新性地采用了基于自动阈值与过度膨胀的视觉识别算法，可精准定位斑马鱼胚胎及幼虫的注射靶点。同时，团队开发了基于生产者-消费者模型的控制软件，并设计了友好的用户界面，使非工程背景的生物学研究人员也能轻松操作。

实验验证表明，该系统在混合批量注射任务中表现优异，单样本注射时间仅为13.88秒，整体注射成功率高达92.05%。与人工注射及现有自动化系统相比，该方案在通用性、效率、成功率及稳定性方面均展现出显著优势，为生物医药领域的高通量实验提供了强有力的技术支撑。

该研究成果已发表于《 microsystems & nanoengineering》期刊，标志着斑马鱼自动化微注射技术迈向新阶段。未来，此类系统有望广泛应用于疾病模型构建、药物筛选及基因编辑等前沿研究领域，进一步推动生物医学研究的自动化与标准化进程。