哈佛大學(xué)的校園是全面禁煙的。
不過，有一個(gè)例外，那就是Wyss生物工程學(xué)院的一個(gè)機(jī)器人。為了科學(xué)，這個(gè)機(jī)器人可以一次吸多達(dá)10支煙。
當(dāng)然，科研人員制造出這個(gè)機(jī)器人來是為了研究傳統(tǒng)香煙和電子香煙對(duì)肺的影響。
這個(gè)機(jī)器人由一個(gè)模擬人吸煙過程的呼吸機(jī)，和許多長(zhǎng)了肺細(xì)胞的芯片組成。
研究人員正把香煙放到機(jī)器人上
吸煙產(chǎn)生的煙霧通過這些長(zhǎng)在芯片上的“肺”，然后再被排出，以此模仿了人的吸煙和呼吸過程。
機(jī)器人正在吸煙
這些用來模擬肺臟的芯片也不簡(jiǎn)單，它的內(nèi)部有許多中空的管道，肺細(xì)胞長(zhǎng)在這些管道壁上，就像真正的肺臟中的支氣管一樣。
而這些培養(yǎng)肺細(xì)胞和真細(xì)胞一樣，表面還有粘液和纖毛，它們可以幫助過濾吸進(jìn)肺的氣體中的污染物。
長(zhǎng)在芯片上的肺細(xì)胞表面有許多纖毛
這個(gè)長(zhǎng)在芯片上的仿真“肺”就像真正的肺臟中的一部分，通過這個(gè)芯片的煙霧就如同通過支氣管。
這個(gè)小型呼吸機(jī)可以模仿煙霧吸入和呼出
科研人員制造的這個(gè)醫(yī)療機(jī)器人，可以代替費(fèi)時(shí)費(fèi)力的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，用來研究吸煙對(duì)肺的影響，以及尋找針對(duì)吸煙造成的疾病的藥物。
如果能夠獲得人體細(xì)胞，還可以通過干細(xì)胞誘導(dǎo)和分化成肺細(xì)胞，來制造出一個(gè)體外仿真“肺”，用來開發(fā)個(gè)性化醫(yī)療方案和藥物。
“肺”芯片
哈佛大學(xué)科學(xué)家Kambez Benam博士率先利用了這個(gè)機(jī)器人研究了慢性阻塞性肺病(COPD)。主要有吸煙引起的慢性阻塞性肺病是全球死因排名第三的疾病。
Benam博士和他的團(tuán)隊(duì)將從患者和健康志愿者身上獲取的細(xì)胞轉(zhuǎn)化成肺細(xì)胞，并將它們置于芯片上在機(jī)器人體內(nèi)“吸煙”。
他們發(fā)現(xiàn)，兩種細(xì)胞中有多達(dá)147個(gè)基因在吸煙后的表達(dá)程度不同。
而電子香煙產(chǎn)生的煙霧也會(huì)對(duì)肺細(xì)胞的功能產(chǎn)生影響，使用電子香煙后，兩種細(xì)胞表面的纖毛運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的不同的變化。
機(jī)器人的控制器，可以設(shè)定不同的吸煙量和速度
未參與本項(xiàng)研究的美國(guó)肺病學(xué)會(huì)高級(jí)科學(xué)顧問Norman Edelman表示，這個(gè)系統(tǒng)非常的有用，它不僅可以用來研究吸煙對(duì)肺造成的影響，還可以研究其他可能會(huì)刺激支氣管的物質(zhì)。
當(dāng)然，這個(gè)機(jī)器人也有其局限性?，F(xiàn)在它還無法模擬長(zhǎng)期吸煙造成的后果，同時(shí)它還忽略了肺和其他器官之間的聯(lián)系。
不過，我們還是希望這個(gè)機(jī)器人和它的仿真“肺”可以早日為肺病患者帶來新藥物。
第二屆中國(guó)微創(chuàng)外科及醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)投資與并購(gòu)CEO論壇在光谷希爾頓酒店舉辦，有來自全國(guó)大型醫(yī)療器械企業(yè)高管、研究機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)、著名醫(yī)學(xué)專家、大學(xué)教授近150人參會(huì)。
本次論壇由武漢國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)辦公室、光谷現(xiàn)代服務(wù)業(yè)園建設(shè)管理辦公室承辦，由光谷醫(yī)療器械園、光谷智慧健康園、TACRO致眾協(xié)辦。
會(huì)上，武漢國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)管理辦公室副主任錢德平致了開幕辭;美敦力公司副總裁、微創(chuàng)治療業(yè)務(wù)集團(tuán)大中華區(qū)總裁顧宇韶全面分析了微創(chuàng)外科和醫(yī)療機(jī)器人在國(guó)際以及中國(guó)的發(fā)展歷程及趨勢(shì);華中科技大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院胸外科主任王建軍談了醫(yī)療機(jī)器人在臨床上的感受，并提出了希望醫(yī)療機(jī)器人更精準(zhǔn)、更智能的意見;山藍(lán)資本創(chuàng)始及執(zhí)行合伙人劉道志分析了微創(chuàng)外科及醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的投資機(jī)會(huì);哈爾濱工程大學(xué)機(jī)器人研究所副所長(zhǎng)杜志江介紹了國(guó)產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人的研究進(jìn)展。
在論壇上，與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)、醫(yī)學(xué)專家、教授一致認(rèn)為，微創(chuàng)外科的創(chuàng)新將導(dǎo)致一場(chǎng)革命的發(fā)生，將使我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人走向精準(zhǔn)化、智能化、遠(yuǎn)程化時(shí)代。
據(jù)了解，微創(chuàng)外科是近二十年在外科診斷與治療中標(biāo)志性的變化，與國(guó)外比較，我國(guó)還有一定差距，精準(zhǔn)、智能、遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)器人與國(guó)外比還比較落后，但市場(chǎng)前景很大，對(duì)企業(yè)、對(duì)投資機(jī)構(gòu)來說非常有價(jià)值。
目前全球醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)中歐美企業(yè)占據(jù)了較大市場(chǎng)份額，處于市場(chǎng)主導(dǎo)地位。受三大剛需因素驅(qū)動(dòng)，我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人未來發(fā)展空間巨大，將成我國(guó)醫(yī)療工具和手段的前沿發(fā)展方向。
醫(yī)療器械未來的最終方向一定是智能化，而醫(yī)療機(jī)器人則是醫(yī)療器械智能化前進(jìn)的最終方向。據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2020年全球醫(yī)療器械市場(chǎng)將達(dá)到5140億美元，其中醫(yī)療機(jī)器人占醫(yī)療器械市場(chǎng)的比重將越來越大。
目前全球醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)中歐美企業(yè)占據(jù)了較大市場(chǎng)份額，處于市場(chǎng)主導(dǎo)地位，全球最大的10家醫(yī)療機(jī)器人企業(yè)中大部分是美國(guó)和歐洲公司。與國(guó)外醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)相對(duì)的，我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人目前仍處于研發(fā)或臨床試驗(yàn)階段，整體發(fā)展水平不高，還未實(shí)現(xiàn)醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)品規(guī)?；?。醫(yī)療機(jī)器人在各大醫(yī)院的普及率也相對(duì)較低機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大。
剛性需求驅(qū)動(dòng)發(fā)展我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人前景可期
雖然，我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)整體還處于初級(jí)階段，與發(fā)達(dá)國(guó)家差距巨大。但我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人使用率和普及率的低下也側(cè)面說明了我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)依然保有巨大的開發(fā)空間。
受對(duì)各種疾病診斷和治療的巨大高端技術(shù)需求、老齡化對(duì)老殘輔助和護(hù)理的社會(huì)壓力以及高素養(yǎng)醫(yī)護(hù)人員的缺乏導(dǎo)致的供需矛盾這三大因素驅(qū)動(dòng)，我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人未來發(fā)展空間巨大，醫(yī)療機(jī)器人將成我國(guó)醫(yī)療工具和手段的前沿發(fā)展方向。
今年4月，工信部、發(fā)改委等三部委聯(lián)合印發(fā)了《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》，提出到2020年，我國(guó)服務(wù)機(jī)器人年銷售收入超過300億元，在助老助殘、醫(yī)療康復(fù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)及應(yīng)用。在系列政策支持及市場(chǎng)需求提升的帶動(dòng)下，我國(guó)醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展期。
中投顧問在《2016-2020年中國(guó)醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》中指出，截止2016年1月，全球醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)每年?duì)I收達(dá)到74.7億美元機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，預(yù)計(jì)未來5年年復(fù)合增長(zhǎng)率能穩(wěn)定在15.4%，至2020年，全球醫(yī)療機(jī)器人規(guī)模有望達(dá)到$114億美金。其中，手術(shù)機(jī)器人占60%左右市場(chǎng)份額。目前北美市場(chǎng)目前為最大市場(chǎng)，而由于政府醫(yī)療投入加大，醫(yī)療系統(tǒng)重組和人們對(duì)微創(chuàng)手術(shù)意識(shí)加強(qiáng)，未來市場(chǎng)重心將逐漸往亞洲市場(chǎng)轉(zhuǎn)移。
我國(guó)醫(yī)用機(jī)器人未來主要發(fā)展趨勢(shì)：
(1)醫(yī)工研用全要素協(xié)同創(chuàng)新成為必然。要協(xié)調(diào)好醫(yī)院、公司和高校及研究所之間的配合工作。醫(yī)用機(jī)器人的需求、設(shè)計(jì)理念來自于醫(yī)療健康，產(chǎn)品應(yīng)用于醫(yī)療健康。要確保產(chǎn)品的有效性和適用性，醫(yī)療健康專家需要全要素、全流程地參與醫(yī)用機(jī)器人的研發(fā)。
(2)專用型的醫(yī)療機(jī)器人將成為產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)。每一例疾病都可以由醫(yī)用機(jī)器人輔助醫(yī)生來做，個(gè)性化的疾病治療方式和手段使得專用型醫(yī)用機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)更為突出，更切合臨床。比如來自哥倫比亞大學(xué)的某機(jī)器人產(chǎn)品，通過自然腔道(比如說肚臍眼)進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)，更為高效，更有應(yīng)用前景
(3)金融資本在醫(yī)用機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中起著越來越大的作用。技術(shù)門檻高(競(jìng)爭(zhēng)者難進(jìn)入)、研發(fā)周期長(zhǎng)、投入高、風(fēng)險(xiǎn)大、回報(bào)大是高端醫(yī)用機(jī)器人產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，這些特點(diǎn)非常對(duì)風(fēng)險(xiǎn)投資者的投資胃口，因此該市場(chǎng)的融資情況是比較樂觀的。
(4)精確醫(yī)療理念進(jìn)一步發(fā)展。靶向治療，比如說生物藥的靶向性治療腫瘤，但是如何讓生物藥能夠很好地浸潤(rùn)到腫瘤里面還是一個(gè)有待解決的問題，因?yàn)槟[瘤的結(jié)構(gòu)和形狀都是很不規(guī)整的;3D打印，可以打印不同病人同一身體部位的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)病人進(jìn)行個(gè)性化治療。其他還包括智能材料、醫(yī)療大數(shù)據(jù)、精密操作等技術(shù)的發(fā)展，智能化、個(gè)性化醫(yī)療技術(shù)成為發(fā)展趨勢(shì)。
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