癌症未来的克星基于微操作与微机器人技术的细胞手术

发布时间:2022-01-22 02:09 阅读次数:
本文摘要:据近期发布数据指出,全球每年有880万人杀于癌症,占到全球每年丧生总人数将近六分之一,死者大多数在中低收入国家。每年有1400多万新的放癌症病例,预计到2030年这一数字将减少到2100多万,癌症早已沦为世界头顶的一片乌云。

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据近期发布数据指出,全球每年有880万人杀于癌症,占到全球每年丧生总人数将近六分之一,死者大多数在中低收入国家。每年有1400多万新的放癌症病例,预计到2030年这一数字将减少到2100多万,癌症早已沦为世界头顶的一片乌云。

9月21日,在佛山市禅城区牵头三航工业技术研究院联合举行的“2017机器人国际大会”中,香港城市大学讲席教授、博士生导师、机械与生物医学工程系主任,IEEE院士、HKIE院士孙东教授则明确提出了基于微操作与微机器人技术的细胞手术,这让我们对于未来癌症化疗的希望减少了不少。2017机器人国际大会孙东教授回应,癌症疾病的发展从一个单细胞变为一个较为大的肿瘤,从第一阶段仍然往下发展,最后沦为癌细胞。目前我们的医疗手段主要集中于在肿瘤阶段,但是目前我们都期望需要构建早期临床和早期化疗,主要是在单细胞展开处置。

如果要构建这一点就必须精度很高,细胞的处置就要通过手术来展开,我们可以把一个细胞展开转变,然后把这个细胞再行流经肿瘤细胞集群中,转变其他的细胞。我们在过去的20年里细胞手术的发展十分将来,而且从一个十分新的核细胞理念发展到最近十分顺利的临床实验,这是我们2016年一个单细胞手术的顺利案例。还有一个十分顺利的案例是通过转变基因来化疗白血病,我们通过转变病人体内细胞的基因的方法化疗白血病。

现在我们主要面对的问题是精度不低、效率较为较低、连续性过于、成功率较为较低、熟练度过于等等,而且现在我们期望它需要超过需要更加全体的检测、更高的成功率、更佳的图象对系统以及人工智能等等,对于这些操作者,我们期望机器人来协助我们构建这些目标。细胞手术机器人是什么呢?传统医疗机器人从器官水平提高到了细胞水平,甚至超过了亚细胞的水平。我们现在有三种有所不同的操作者臂来构建单细胞的操作者手术,第一个是VIVO,叫作激光感应单细胞手术,它可以在一个血细胞、红细胞中展开激光的化疗。第二是微针的操作者可以展开单细胞手术。

第三是细胞修正技术,香港现在创建一个团队展开全新的研究,自动化的优化细胞操作员,需要对微小的器官通过操作机来展开细胞交付给,然后将二者统合一起,构成可行性的服务机器人。通过仪器的交付给,我们可以提高机器人在这方面的技术。

全球机器人的市场快速增长,年度快速增长多达20%,全世界明年要快速增长320亿,一个是医疗机器人市场,另外一个是细胞机器人,甚至不会有更高的细胞手术市场需求。对于自动机械操作者器的细胞疗法,孙东讲解道,此疗法主要基于几个研究技术的基础,例如光学操作员、微的组织操作员、3D操作者、视频掌控、视频产于以及微芯片技术等,这些系统可以构建单细胞在体内和体外的重制,我们的视觉计划之内和计划之外可以做到一些康针活体检验以及微静脉注射。

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通过追踪颗粒的方法,以一种十分精细的手段,这些微粒具备10微米到10毫米的微小体积,我们坚信光学推断需要使机器人展开娴熟的操作者,沦为一个娴熟的操作者工具,它可以对细胞展开造影,具备很高的灵活性和高度的移动性。前面说道的是机械方面以及基于激光的措施系统,在我们把细胞融合之后,我们还能做到什么呢?我们必须把细胞转型,抓成新的类型,我们必须自动化的操作者器,来展开细致的交付给,细致医疗可以应用于组织修复、的组织再造等等,这是我们的工程师所面临的问题。

这里有两个挑战,第一我们必须研发出有这样一个设备,来使微物质需要转入到体内,这个系统必需获取大量的工作空间。我们必须3D下展开微粒的掌控,现在全世界仅有几个研究组需要生产量这样的设备。第二个挑战就是要设计出有一个瓷机器人,使这个机器人在体内展开移动。

我们现在正在研发第二版,现在需要获取100微米、200微米到300微米的工作空间,这个早已充足大了,使任务以求构建。在新的版本当中,我们可以检测到这些颗粒。当你设计操作者机器人的时候,我们的机器人有一个多孔的结构,通过这种方式我们可以有充足的地下通道,展开营养的运送。

它的螺旋性结构可以协助我们的机器人吸附和运输,而且这些细胞可以顺利地在机器人上面生长。至于如何应用于3D印刷技术呢?孙东教授回应,3D印刷技术的设计是在实验室中展开的,通过激光的扫瞄技术,使用有所不同的方法,我们的小机器人只有80微米大小,现在我们的VIVO运输实验可以顺利在一个细胞上运输我们的机器人,有很多的视觉和动态控制,可以十分精准地掌控它的移动以及轨迹。我们可以顺利地来掌控这个胚胎细胞的移动,移动到我们想要让它去的地方,十分精准。

我们这个测试做到了很多次,来确保精度是充足的,所有的精度错误都是0。我们接下来要考虑到的是机器人是不是需要从细胞上分离出来,这十分最重要,因为我们可以把细胞移动到一个地方,那么怎么需要让细胞通过机器人的操作者离开了的组织、离开了器官?我们现在假设有一个结构需要协助细胞离开了的组织,我们在测试的时候同时让它离开了,现在我们在小白鼠上面做到实验。一个星期以后可以看见细胞显然开始生长、开始拷贝,最后变为了癌症细胞,然后我们借此找到这个细胞从机器人上面释放出,我们用这个小白鼠来实验,以此来研究癌症和干细胞在白鼠体内的发展。

癌症并可怕,可怕的讳疾忌医,随着未来技术的发展,癌症或将沦为普通病症一般,或许只要非常简单的手术,之后可几乎医治。


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