攻克技术难关改善人类生活2019亚太前三强精彩重现

佰特收藏网 钱币收藏 2020-04-17 02:06:12 0 患者  机器人  肺癌  心脏  

  SEEDAWARD2019全球智慧生活创想者大奖亚太赛区复选已落下帷幕。

在激烈的竞争中,来自中国和以色列的选手夺下了前三强。3D打印心脏、清淤机器人和肺癌机器人项目,凭借其在攻克高难度技术、发掘广泛的社会应用潜能、创造独具特色的创新方案等方面的优秀表现,获得评委的青睐。

  每一个作品都是整个团队所有成员长久以来倾心付出的成果,他们不断尝试与突破,一路走到SEEDAWARD大奖的舞台。从这些入围全球总决赛的作品中,我们看到了创想种子发芽的可能性,也听到了参赛选手背后的故事。  MyCellTherapeutics:一个能跳动的3D打印心脏  “你现在手上拿着的,是一个对人类有里程碑意义的历史!”Asaf一边展示着他们团队的作品3D打印心脏,一边自豪地向记者说道。Asaf来自以色列,经过八年多的研发,Asaf团队创造了一个打印的能跳动的心脏。

  这个历史性的成果来之不易,它的成功还要从最初对组织工程的研究说起。

组织工程在医疗健康领域的一个重要应用,简单说来,就是从身体当中提取细胞进行培养,然后把它转到三维支架上,再移植到体内。

而由于科技条件的限制,这一过程中,通常细胞来自患者,支架却来源于他人或者是动物合成,这就导致了患者产生免疫反应而破坏移植体。

  针对这个技术难题,作为医生的Asaf决定带领团队深入研究,拯救成千上万的患者。

“我们使用细胞和支架都来自患者自身。

”为了解决移植体在患者体内产生的免疫反映,Asaf团队从患者的脂肪组织进行生产专属于患者个人的独特热敏凝胶,创造由患者自身细胞培养出的心脏的组织。

这个组织作为补丁打在患者心肌梗塞的心脏上,便能与患者的心脏兼容,使心脏机能正常运行。

  今年四月份,研究取得突破性进展,利用来自患者自身细胞创造出的组织,Asaf团队成功地打印出一个完整的心脏。

作为全球首个能跳动的打印心脏,它拥有完整的细胞、血管和心腔,有收缩压和舒张压。

它能够解决排斥反应,极大程度上帮助心力衰竭的患者渡过难关。

  目前,Asaf的研究成果已发布在《自然杂志》、《生物工程》等知名杂志上。

借助SEEDAWARD的舞台,他们的研究成果也被带向亚太地区大众的视野。

  Asaf在接受南方网记者采访时表示,接下来三到五年内,团队将把重点放在进行人体临床试验方面,争取早日让3D打印心脏通过医学审批,正式在医疗上应用,造福全世界的患者。

此外,这项研究成果也有望在脊髓疾病、帕金森疾病的治疗中得到应用,这两个疾病也是Asaf团队进一步研究的方向。

  同时,Asaf也积极地在中国寻找研究和投资领域的合作伙伴。

此前,他已经在北京、深圳、成都等地与相关医疗机构、高等院校、投资银行的人员进行商谈,“等我们在总决赛中夺下SEEDAWARD大奖的桂冠,就有机会跟这些公司正式签署合作协议了!”Asaf自信地说道。  清淤机器人:远程控制清淤还城市以良心  来自河北工程大学的王文新代表团队介绍了他们在智能硬件领域的清淤机器人项目。近年来,由台风暴雨引起的城市内涝的现象频发,这引发了王文新团队这群大学生的思考。他们认为,城市内涝是由于下水管道的淤堵,排水不能快速通流所致。  解决内涝需先解决清淤,而当今的清淤工作却是由清洁工人用双手在一线清理的。这不仅效率低下,也与智慧城市的发展格格不入。于是王文新团队决定“创造清淤机器人,还城市以良心”。  从2017年12月开始,在学校的大力支持下,王文新团队正式对城市下水管道自动检测清淤机器人进行研发。他们利用环形激光光源产生投影的原理对淤泥自动检测,利用过滤废水通过高压水射流装置对淤堵位置定向的清理,利用履带式的三角车轮为清淤提供稳定动力。清淤机器人携带多个视频传感器及操作装置,包括数据采集系统、控制系统以及清洗系统,通过PLC控制,操作人员可远距离控制清淤作业。  项目的发展也曾遇到诸多困难,“清淤机器人的研发难点主要在于理论和实践的差距。实践过程中任何一个因素的改变都会导致检验数据偏离预期标准,因此我们需要不断地进行调试。”王文新说道。  团队对机器人不断地更新,由第一代的滚动式机器人,发展到第二代的履带式三角支撑动力机器人,到如今正在研发的第三代机器人,清淤机器人的功能越来越完善。  对于如今的发展成果,王文新表示很感激学校在团队研发过程中提供的资金、技术和场地的支持,这让他们作为大学生在创业时有了重要支撑。未来,王文新团队还将根据大赛评委的专业建议,对清淤机器人做出升级改造。  Pinpoint肺癌机器人:高精度定位实现早期肺癌确诊  李卓团队挑战的是医疗实践中早期肺癌确诊的难题。当今医疗技术水平下,肺癌一旦确诊就是晚期。这是因为早期肺癌患者体内结节太小,只有等毫米级别的结节长大成为厘米级别的肿瘤以后,医生才能够进行确诊,而这时早已错过了治疗的最佳时期。  2014年,还在清华大学就学研究集成电路的李卓,接到了解放军总医院一个主任医师提出的关于早期肺癌确诊的技术问题。这个项目落到了他的手中,从此他一发不可收拾地为这个项目倾注心血。“我学的专业最对口的工作应该是去科技公司研发电子芯片。但是我觉得科技公司不缺一个研发芯片的人才,而对‘早期肺癌确诊’项目的深入研究,造福肺癌患者,才更更能实现我的价值。”李卓说道。  经过近五年的研发,李卓团队设计了一款叫Pinpoint的手术导航定位装置,通过核心算法实现了远超医生手工精度的机械臂辅助定位和穿针。手术针的定位精度达到毫米,姿态精度达到度。其末端执行器,能够实现手术针的旋转、推进及释放,消除了肌肉组织所带来的影响,因此即使对早期5毫米的结节也能实现诊断。此外,这个装置能对患者的呼吸进行了实时跟踪,患者在手术第二次呼吸时,可根据记录中第一次憋气的相位,调整呼吸,从而提升了手术的安全性。  李卓团队的Pinpoint肺癌机器人大大降低了早期肺癌确诊难度,让肺癌患者有机会得到及时治疗,提高了肺癌患者的存活率。同时,这个装置也减轻了肺癌诊断给患者带来的病痛和二次伤害。  目前,Pinpoint肺癌机器人已与三甲医院合作,在鼠、猪、犬进行动物实验。未来,李卓团队将推进项目在人体临床试验上的进展,预计在2021年底将实现在医疗实践中应用。  SEEDAWARD大奖为创想者们搭建了面向大众的舞台,也为创想者们提供了跟其他具有创新想法的专家沟通交流的平台。脱颖而出的选手们在大赛中得到评委的肯定,期待在不久的将来,他们的创想能真正在社会中量产推广,改善人类的生活。

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