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血凝胶纤维机器人:脑内的药物“速递达人”
科技日报· 2025-07-01 07:51
行业技术突破 - 开发出受外界可编程磁场驱动的仿生血凝胶纤维机器人,能够在蛛网膜下腔极端狭窄的脑脊液环境中多模态仿生运动,并结合X射线影像引导精准无创到达肿瘤区域完成药物靶向递送 [1] - 该技术为颅内深部及功能区邻近肿瘤的精准、无创治疗开辟全新路径 [1] 产品特性 - 血凝胶纤维机器人直径为1毫米,以超柔性水凝胶为基体,弹性模量约为100千帕,比肠道更柔软但比软骨更有韧性 [2] - 保留了血液中天然纤维蛋白的网络结构,具有良好的生物相容性,可有效避免免疫排斥反应 [2] - 通过模仿线虫的细长形态和自适应的波浪运动机制,实现包括摆动、爬行和滚动在内的多种仿生运动模式 [3] 技术原理 - 利用实验动物自身血液与少量磁性粒子混合,通过原位凝胶化技术制备血凝胶纤维机器人 [2] - 通过外界可编程驱动磁场实现精确控制,在3D打印的人体脑沟回模型和离体猪脑皮层实验中成功穿越多级沟壑并到达预定目标 [3] - 采用高频交变磁场诱导血凝胶纤维机器人断裂碎化的释放药物机制,在强度50毫特斯拉、频率24赫兹的高强度旋转磁场下逐步崩解为微米级碎片释放药物 [4] 临床验证 - 在18头小型猪脑胶质瘤模型实验中,治疗组肿瘤比对照组小了4倍,且血细胞数量和生物化学标志物水平均保持在正常水平 [5] - 基于患者自身血液定制的仿生血凝胶纤维机器人能够避免免疫排斥反应,并在完成任务后自动降解无需二次取出 [5] 应用前景 - 未来可拓展应用于脑胶质瘤的边界浸润治疗、多病灶接力式给药等复杂医疗场景 [4] - 团队将进一步聚焦于结构优化、运动控制精度提升及治疗功能增强,推动其向个性化无创颅内治疗的临床应用转化 [5]
快讯|我国研发全球最小“机器蚊”; 特斯拉人形机器人仿生膝关节专利揭秘; 星动纪元推出超拟人服务机器人星动Q5等
机器人大讲堂· 2025-06-20 12:17
国防科技大学仿生机器人突破 - 研制成功全球首款蚊子尺寸仿生机器人,体长仅2厘米、重量0.3克,创微型机器人新纪录 [1] - 攻克微米级传感与动力集成技术瓶颈,融合仿生学与微机电系统,实现毫米级精准机动 [1] - 隐蔽特性可深入传统设备禁域,执行侦察监测任务 [1] - 此前北航同类研究已突破5.5倍载重能力,此次实战性能再获提升 [1] - 该突破标志我国在微型机器人领域达到国际领先水平,为未来构建分布式侦察网络提供战略技术支撑 [1] 特斯拉人形机器人膝关节专利 - 特斯拉公司中国发明专利申请CN120152903A公开了机器人膝关节上的精妙设计 [5] - 专利名为《用于机器人膝关节组件的系统和方法》,旨在解决人形机器人在灵活运动、效率和功耗上的核心问题 [5] - 传统机器人关节设计面临一系列棘手权衡,本专利旨在解决既能模仿膝关节大范围运动又能提升效率、降低功耗的关键问题 [6] 香港中文大学气球机器人研究 - 团队在《Advanced Robotics Research》发表论文介绍基于导电墨水制备的形状可编程低应变柔性墨水传感器 [10] - 通过数值计算比较交叉布置的欧米茄形状与典型条形形状在拉伸下的应变变化,确定最佳尺寸和布局 [10] - 采用光固化转移印刷技术将传感器精确粘贴到气球表面特定截线上 [10] 星动纪元超拟人服务机器人 - 推出超拟人服务机器人星动Q5,具有超拟人新一代服务机器人产品定义 [13] - 搭载仿生7轴高精度机械臂及11自由度"精灵手",每秒能完成10次点击动作,单手拿起10kg重物 [13] - 腿部3个自由度能灵活弯曲和升降,超紧凑型底盘+激光雷达+视觉融合导航实现自主规划路线、狭窄通道避障 [13] 西湖大学柔性机器人技术 - 发布全球首款柔性变刚度机械臂及HEART系列机器人 [16] - 突破性解决传统刚性机器人在安全性与适应性方面的局限性 [16] - 在常规任务中保持刚性形态精准完成操作,遇到碰撞时内部可编程气压系统在毫秒级内响应使机械臂"变软" [16] - 快速刚柔转换能力使机械臂在复杂多变环境中具备更强适应性和安全性 [16]
特稿 | 拉斯•特维德:关于超智能未来的4000个预测
第一财经· 2025-06-18 09:35
海湾地区国家成为AI发展中心 - 海湾地区国家具备AI发展四大关键要素:廉价能源、低营业税、稳定政治环境和灵活数据共享能力 [1] - 2025年5月特朗普带领科技领袖团队访问沙特、阿联酋和卡塔尔签署协议建设全球最大AI数据中心 [1] - 该地区在AI所需四大要素中至少三方面表现突出:能源供应、税收优惠和政府稳定性 [1] AI技术发展趋势预测 - 2025-2035年AI能力将大幅提升 2028年领先LLM计算能力预计达2024年10万倍 [5] - 代理AI群将在2025年实现跨领域协作 微软和OpenAI等公司正将其集成到平台 [5] - 2027-2030年仿人机器人将实现商业突破 2030年进入大众市场 [6] - 2028年互联AI网络将形成集体超智能 在多数领域超越人类 [6] - 2033-2035年量子AI将显著增强计算能力 开辟研究新可能性 [8] 生物医学领域突破 - mRNA疫苗和男性避孕药将上市 随后出现3D打印皮肤移植和神经退行性疾病新疗法 [9] - CRISPR技术将应用于寄生虫病和心血管疾病治疗 [9] - 2028年脑部扫描精度可独立诊断心理健康状况 [9] - 未来10-15年将推出抗衰老疗法 可能延长健康寿命至120年 [9] - 2028年可能出现首个实验室培育婴儿 2029年实现精密发酵与动物蛋白成本平价 [9] 能源技术发展 - 2030年单个AI数据中心需8-10个标准核电站电力 [10] - 2026年实验核聚变反应堆可能实现持续反应 中国EAST反应堆是主要竞争者 [10][11] - 天然氢和钍基反应堆成为传统核能替代方案 中国处于领先地位 [11] 国防科技进展 - 2026-2028年军事技术重点发展AI、机器人和激光 [12] - 2026年地面激光系统将普遍用于无人机防御 [12] - 2027年AI无人机可识别攻击目标 2028年AI防空系统广泛部署 [12] 全球科技竞争格局 - 2030年美国预计保持30-38%全球计算份额领先 中国25-33% 海湾国家15-20% [13] - 中国在64项关键技术中57项领先 美国7项领先 欧盟30项排名第二 [13] - 量子计算、生物技术和先进材料领域中国表现突出 [13]
雕虫“小”技!科学家为身长0.5毫米的水熊虫“纹身”
环球网资讯· 2025-06-11 11:19
技术突破 - 西湖大学仇旻团队采用冰刻技术首次在活体水熊虫表面实现精准微纳加工,展现了超高精度的纳米加工技术和极佳的生物相容性 [2] - 冰刻技术用电子束作刻刀,以水蒸气凝华形成的冰层取代传统光刻胶,规避了化学试剂清洗带来的污染 [3] - 水熊虫身长仅0.5毫米,通过冰刻技术成功获得波点"纹身"并存活,验证了技术的生物相容性 [1][4] 研究过程 - 研究团队选择水熊虫作为实验对象,因其微小体型和极强耐受力(-273℃至151℃存活) [4] - 博士生杨治蓉负责采集水熊虫,需在显微镜下操作,每块苔藓可采集10余头水熊虫 [5][6][7] - 实验需让水熊虫进入隐生状态,覆盖纳米有机冰膜后通过电子束雕刻图案,成功率受环境因素影响较大 [7][8] 应用前景 - 该技术或开启纳米级医疗设备及活体微型机器人的新时代,潜在应用包括蜜蜂复眼光栅雕刻、珊瑚虫环境传感器等 [2][9] - 冰刻技术突破半导体制造与生物学的界限,为生物微观世界研究提供新工具 [9] 成果影响 - 研究成果被Nature、Science等37家国际科学媒体报道,论文入选Nano Letters补充封面 [2] - 团队五年前提出的活体生物加工预言通过水熊虫实验得到验证 [3][9]
Nature重磅:90后华人学者开发新型血栓清除术,有望颠覆中风、心脏病等疾病治疗
生物世界· 2025-06-10 12:00
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 动脉或静脉中由血栓引起的阻塞可能会导致严重的健康问题。机械血栓切除术是一种微创技术,用于治疗缺血性中风、心肌梗死、肺栓塞和外周血管疾病,通过 抽吸、支架取栓器或切割机制清除血栓。 例如,在 治疗缺血性中风 (即血栓阻塞了大脑的氧气供应) 时,每一分钟都至关重要。医生越快清除血栓并恢复血液流动,存活的脑细胞就越多,患者获得良 好预后的可能性也就越大。 然而,目前的机械血栓切除术在 10%-30% 的患者中无法成功清除血栓,尤其是对于那些血栓体积大且富含纤维蛋白的情况。此外, 这些方法还可能使血栓破 裂和碎裂,导致远端栓塞和不良结局。 2025 年 6 月 4 日,斯坦福大学 赵芮可 团队 ( Yilong Chang 为第一作者) 在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为 : Milli-spinner thrombectomy 的研 究论文。 该研究开发出了一 种清除 血栓的新技术 —— 微型旋流取栓术 (Milli-spinner thrombectomy) , 其效果是现有技术的 2 倍多,为快速、简便且彻底清除血栓 提供了新途径,有望显著提高治疗中风、心脏病 ...
【新华社】我国科研团队利用“机械线虫”实现动物颅内精准送药
新华社· 2025-05-06 08:19
科研人员在活猪的大脑里验证了这种微型机器人的性能。徐天添说,这项研究成果为在人和动物体 内极端狭窄生理环境下的无创送药提供了新的路径,然而距离在人体使用还面临安全和伦理方面的诸多 困难,未来的研究将聚焦这种微型机器人的结构优化和运动控制精度提升,进一步拓展其在复杂脑环境 中的适应能力。 记者5月1日从中国科学院深圳先进技术研究院了解到,该院与深圳大学、香港中文大学的科研人员 模仿线虫的细长形态和波浪运动能力,研制了一种直径1毫米的血凝胶纤维微型机器人,并利用磁场驱 动这种"机械线虫"在动物颅内实现了精准送药。研究成果北京时间5月1日在线发表于国际权威期刊《自 然》旗下《自然—生物医学工程》。 近年来,国内外不少科研人员通过磁场、光场、声场等外部驱动力,成功让微型机器人完成了靶向 药物递送或局部治疗等任务。然而,人和动物的大脑结构高度复杂,布满了不规则的脑沟回和脆弱的神 经组织,为了到达指定位置,微型机器人需要穿过仅几毫米宽的脑部表面腔隙,这对机器人的运动模 式、柔性、安全性提出了极高要求。 对此,中国科学院深圳先进技术研究院研究员徐天添团队,与深圳大学、香港中文大学科研团队合 作,利用实验动物自身血液与少量磁 ...