AI驱动光学镊子实现无人值守全自动粒子分选
近日,瑞典哥德堡大学与查尔姆斯理工大学联合研究团队在《自然·方法》期刊发表成果,成功开发出人工智能驱动的光学镊子自主平台SmartTrap。传统光学镊子技术虽能精准操控纳米级微粒与生物大分子,但长期依赖人工实时监控与决策,导致通量低、耗时长且实验结果易受人为因素影响。该团队通过整合实时深度学习、高精度图像分析、定制化电子硬件与闭环流体控制系统,彻底实现了仪器的全自主运行。SmartTrap系统能够自动捕获微粒、在三维空间内实现纳米级定位、完成各项物理测量并自动加载新样本。测试表明,该平台无需人工干预,每小时可分拣并表征数百个微粒,轻松完成单分子DNA拉伸、红细胞机械硬度检测等高通量复杂实验,其操作效率为熟练人工的十倍至百倍,且数据稳定性与精准度均达到或超越人类专家水平。该AI平台基于开源软件架构构建,旨在为学术界与工业界提供标准化共享工具。研究团队指出,随着智能显微技术不断成熟,此类AI赋能的自动化平台将重塑现代实验室工作模式,其深远影响堪比自动化技术对传统制造业的革命性推动。
