導語:用患者自己的細胞和生物材料“打印”了世界上第一個(ge) 3D 血管化心髒,這是第一次有人成功設計和“打印”了充滿細胞、血管、心室的完整心髒。
智東(dong) 西11月14日消息,昨晚,全球首個(ge) 智慧生活創想者大獎——SEED AWARD 2019在深圳揭曉,來自以色列的3D打印心髒項目從(cong) 1300多件參賽創意項目中脫穎而出,奪得百萬(wan) 現金大獎。該項目通過采用革命性的3D打印技術,打印出了全球第一個(ge) 能解決(jue) 排斥反應的心髒。
除了百萬(wan) 大獎,SEED AWARD還評選出3個(ge) Talent Prize(卓越獎),分別是通過提供生物電信號的AI應用方案來用於(yu) 手語翻譯的“諾百愛”、可緩解慢性神經疼痛的可穿戴設備的Sana Health、生產(chan) 電力驅動飛機的Ampaire ,他們(men) 將各獲得20萬(wan) 元的獎勵。

▲晉級總決(jue) 選的十強選手與(yu) 評審團、主辦方
從(cong) 今年五月份開啟大賽至今,來自全球的創想者們(men) ,帶著他們(men) 用科技創新改變生活的前沿項目同台交鋒,最終十強登上全球總決(jue) 選的舞台。這些項目涵蓋醫療健康、指揮交通、智能硬件等多個(ge) 領域,並涉及到AI、物聯網、生物科技等前沿技術,代表著新一輪產(chan) 業(ye) 革命中的先鋒力量。

▲Smoot教授分享醫學電子信息化的前沿趨勢
“宇宙胚胎學之父”、諾貝爾物理學獎得主 George F. Smoot 在總決(jue) 選當晚擔任評審,並為(wei) 獲獎者頒發獎杯。Smoot教授表示:“大賽在科技界引起了高度關(guan) 注。它是全球第一個(ge) 強調科技創新的社會(hui) 價(jia) 值和人文溫度的科創比賽,我也因此被吸引而來。”
另一位評審、圖靈獎得主 Joseph Sifakis 認可大賽“對科技行業(ye) 的發展有積極的驅動作用,特別是對全球創新人才的挖掘甄選有幫助,讓他們(men) 得到了一個(ge) 很好的展示機會(hui) ”。
一、3D打印心髒、手術機器人,前沿技術與(yu) 創新思維迸發力量
總決(jue) 選當晚的專(zhuan) 業(ye) 評審團可謂星光熠熠,包括:“宇宙胚胎學之父”、諾貝爾物理學獎得主George F. Smoot,圖靈獎得主、五院院士Joseph Sifakis,前以色列科技部首席科學家、享譽全球的計算機視覺、加密圖形學、癲癇研究和數學教學領域專(zhuan) 家Mina Teicher,中國頂尖的半導體(ti) 芯片專(zhuan) 家、清華大學微納電子係教授尹首一,倫(lun) 敦大學學院計算機科學名譽教授、英國皇家學會(hui) 科學媒體(ti) 專(zhuan) 家Peter J. Bentley。
而總決(jue) 選舞台上的項目,讓大家看到了科技賦能美好生活的更多可能性。評委們(men) 紛紛對項目的精彩展示表示驚喜與(yu) 肯定,也對創想者們(men) 給予了專(zhuan) 業(ye) 的點評與(yu) 建議。
1、3D打印心髒,第一個(ge) 充滿細胞、血管、心室的打印心髒
特拉維夫大學的研究人員使用患者自己的細胞和生物材料“打印”了世界上第一個(ge) 3D 血管化心髒,這是第一次有人成功設計和“打印”了充滿細胞、血管、心室的完整心髒。在這之前,再生醫學領域的科學家隻能通過 3D 技術打印出沒有血管的簡單組織,以促進心髒更完全地愈合。
就原理來看,項目團隊Matricelf通過從(cong) 誌願患者身體(ti) 取出一份脂肪樣本,然後將脂肪分離成細胞和非細胞材料,隨後細胞被編程為(wei) 多能幹細胞(一類具有自我更新、自我複製能力的多潛能細胞,能分化成任何類型的體(ti) 細胞),而非細胞材料(主要由膠原蛋白和糖蛋白組成)就被製成水凝膠,相當於(yu) 印刷的「墨水」。
在與(yu) 水凝膠混合後,細胞被分化成心髒或內(nei) 皮細胞(後者是排列血管內(nei) 表麵的細胞),隨後 3D 生物打印機就能夠逐層構建生物組織,產(chan) 生與(yu) 患者特異性免疫相容的心髒貼片,通過 CT 掃描技術勾勒心髒形狀、血管結構,最後,“打印”出整個(ge) 心髒。

▲世界首個(ge) 解決(jue) 排異問題的3D打印心髒
雖然目前打印的器官還隻有兔子心髒大小,但它擁有與(yu) 人類心髒相同的腔室和血管,後續可以利用相同的過程創建真正的人類心髒。而這次使用患者自己“原生”的生物材料,消除了植入物被免疫係統排斥的風險,也是研究成功至關(guan) 重要和創新的一點。目前還存在著很多艱難的挑戰,這顆“印刷心髒”也需要進行進一步的研發,比如抽水能力、搏動泵血與(yu) 身體(ti) 的協作能力等等。
據世衛組織(WTO)數據,心血管疾病是全球造成死亡最多的病因,而心髒移植是目前終末期心力衰竭患者唯一可用的治療方法,但心髒捐獻者嚴(yan) 重短缺,導致大量患者等不到心髒移植而死亡。這次的成果意味著,心髒移植將能夠人工完成。
2、Pinpoint手術機器人,精準程度遠超外科大夫
清華大學李卓團隊關(guan) 注到,中國在2018年確診了80萬(wan) 的肺癌患者,而他們(men) 中的絕大多數在確診時就已經是晚期,原因在於(yu) 有近8000萬(wan) 的肺結節患者難以被準確穿刺診斷,從(cong) 而在症狀早期進行治療幹預。

▲Pinpoint手術機器人
李卓團隊研發的Pinpoint手術機器人項目,通過機器臂輔助下針+呼吸跟蹤的方式,可以準確穿刺5mm結節,精準程度遠超外科大夫的徒手操作。手術機器人,利用三維重建技術,實時獲取人體(ti) 上表麵信息同時計算腫瘤實時位置,從(cong) 而控製機械臂準確、穩定完成肺癌活檢穿刺手術。
它將大大降低肺癌確診難度並減輕肺癌診斷給患者帶來的疼痛和二次傷(shang) 害。目前該項目已經與(yu) 三甲醫院合作進入到鼠、豬、犬動物實驗階段,效果遠超醫生手工精度。而因為(wei) 采用了軟硬件一體(ti) 化的手段,還能夠將原先30~60分鍾的穿刺檢測時間壓縮到15分鍾,大大提升醫生的診斷效率。
3、Ampaire電動飛機,降低90%的燃料成本
清潔能源和航天航空也是創想者們(men) 所關(guan) 注的重點領域。航空業(ye) 的第三次革命已經開始,相較於(yu) 傳(chuan) 統飛機,來自美國的Ampaire團隊所開發的完全由電力驅動的飛機,可使飛行更加幹淨、安靜、安全、可靠、價(jia) 格合理,且支線飛機運營、維護成本也可變得更低。

▲Ampaire電動飛機
傳(chuan) 統飛機在每次降落時為(wei) 了降低重量經常會(hui) 空中放油,這會(hui) 造成巨大的汙染和資源浪費,Ampaire研發出一套電力推進係統專(zhuan) 利,將清潔能源與(yu) 航空航天相結合,引領飛機的電氣化進程。相較於(yu) 傳(chuan) 統燃油飛機,Ampaire電動飛機將降低90%的燃料成本,減少50%的維修保養(yang) 費用,並減少66%的起飛降落噪音。
憑借在儲(chu) 能、推進和飛機架構方麵的重大創新,Ampaire團隊正在最大限度地發揮飛機製造業(ye) 的潛力。
4、Sana Health緩解慢性頭痛的可穿戴產(chan) 品,16分鍾奏效
對於(yu) 很多慢性疼痛患者來說,使用鎮痛類藥物是一種常見的治療方式。然而這種療法不但有可能讓患者上癮,隨著時間的推移還有可能產(chan) 生抗藥性而失去效果,因此,Sana Health開始通過不同神經調控模式以及生物傳(chuan) 感器,解密大腦痛覺形成原理,最終開發製造創新性的非侵入疼痛治療方案。
Sana Health公司開發的FlowState技術,是全球首款非侵入式、生物治療醫療器械,以智能可穿戴設備的形式為(wei) 患者提供視覺和聽覺刺激,僅(jin) 需要16分鍾,就能幹涉慢性病患者大腦神經,形成腦半球平衡,以此達到緩解疼痛目的。
使用視覺和聽覺刺激來緩解疼痛有多種優(you) 點,例如安全性更高,可以在家中使用。而且,頭戴設備中集成了一個(ge) 檢測患者心律的傳(chuan) 感器,可以通過檢測患者的心律來調節刺激模式,提供個(ge) 體(ti) 化的神經調節。目前該公司致力於(yu) 獲得FDA的510(k)批準,用於(yu) 治療因為(wei) 疼痛導致的失眠。

▲Sana Health研發可緩解慢性頭痛的可穿戴產(chan) 品
與(yu) 目前醫學上使用的阿片類鎮痛藥物相比,Sana Health方案的作用效果更快,並且沒有成癮性和藥物的副作用。Sana Health的創始人Richard Hanbury本人之所以選擇醫療創業(ye) ,是因為(wei) 他本人就因為(wei) 車禍損傷(shang) ,飽受長期慢性疼痛的影響。
而在AIoT方麵的項目,則有通過研發柔性電子皮膚、讓工業(ye) 機器人有更靈敏觸覺的Wootzano、將手機變成物聯網基站的Nodle;智能硬件方麵的項目,有實時監測空氣汙染、自動為(wei) 嬰兒(er) 開啟防護屏障的Brizi,以及由河北工程大學的團隊研發的城市下水管道清淤機器人等。SEED AWARD全球十強所帶來的科技創新項目,都立足於(yu) 將實驗室裏的科學研究應用到人們(men) 生活中的實際場景,通過技術讓人類生活更加美好。
二、焦於(yu) “創想者”的創意、技術與(yu) 社會(hui) 價(jia) 值
有別於(yu) 部分聚焦商業(ye) 模式、或是僅(jin) 評審技術的創新大賽、科技大賽,SEED AWARD的舞台則聚焦於(yu) “創想者”的創意、技術與(yu) 社會(hui) 價(jia) 值,通過發掘科技應用於(yu) 生活的創新發明,嘉獎那些對生活滿懷熱情的創想者,去持續激發人們(men) 創造更美好生活。Bentley教授表示,“對於(yu) 想在國際上擁有更高知名度、希望獲得更多鏈接、並獲得經濟支持的創新項目而言,SEED AWARD是一個(ge) 幫助他們(men) 成長的絕佳機會(hui) 。”
人們(men) 對美好生活的向往與(yu) 追求,從(cong) 來都是驅動科技與(yu) 文明進步的底層動因。麵對健康、環境、交流等人類共同課題,全球有很多科技從(cong) 業(ye) 者默默深耕於(yu) 此尋找答案。SEED AWARD號召他們(men) 站上聚光燈下的舞台,向世界展示他們(men) 的夢想、創意、努力和成就,從(cong) 而得到更好的成長機會(hui) 。他們(men) 也讓世界看到了鼓舞人心的希望和力量,看到了美好生活的積極一麵。舞台上的每一位創想者都是贏家,都值得尊敬與(yu) 激勵。科技行業(ye) 也需要像SEED AWARD這樣的舞台,激發科技創意持續源源不斷的生命力。
SEED AWARD主辦方實地集團自2006年從(cong) 廣州起步,一直秉承著敢為(wei) 人先的“創新基因”,始於(yu) 地產(chan) 而不止於(yu) 地產(chan) ,不斷將科技與(yu) 生活連接,洞察挖掘用戶需要,用創新打造領先於(yu) 行業(ye) 的人居品質。實地致力於(yu) 為(wei) 用戶提供貫穿全生命周期智慧人居的解決(jue) 方案,為(wei) 用戶提供的是不僅(jin) 僅(jin) 是房子,而是美好的生活。
實地集團董事長張量表示:“科技創新的路需要更多的探索,實地不但是做先行敢闖的人,更會(hui) 號召更多有激情的創想者同路前行。”
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