美國院士:當(dāng)谷歌眼鏡遇上器官芯片
日期:2016-03-22 09:06:19
《碟中諜4》中有這樣一個(gè)片段不知道大家是否還有印象,特工利用安裝在眼睛上的智能隱形眼鏡來尋找和鎖定目標(biāo)人物。有人曾預(yù)言這項(xiàng)技術(shù)在20年內(nèi)都不會(huì)實(shí)現(xiàn),但事實(shí)是已經(jīng)有人在研究它了。
谷歌眼鏡(Google Glass)是由谷歌公司于2012年4月發(fā)布的一款“拓展現(xiàn)實(shí)”眼鏡,它具有和智能手機(jī)一樣的功能,可以通過聲音控制拍照、視頻通話和辨明方向,以及上網(wǎng)沖浪、處理文字信息和電子郵件等。
谷歌眼鏡作為目前最酷的可穿戴數(shù)碼設(shè)備,已有研究將其應(yīng)用于人類健康科學(xué)。2014年3月,研究人員在美國化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS Nano》上報(bào)告稱,他們創(chuàng)造出一種允許谷歌眼鏡佩戴者連續(xù)拍攝基于免疫學(xué)診斷測試的照片的應(yīng)用程序。這些照片會(huì)立刻被傳送至中央計(jì)算機(jī)服務(wù)器。之后,服務(wù)器上的軟件會(huì)處理圖片信息,確定診斷結(jié)果,并將結(jié)果傳回給佩戴者。因?yàn)楣雀柩坨R也傳輸了位置信息,該方法同樣適用于繪制被檢測疾病的傳播路徑。
2014年9月,由麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室和佐治亞理工學(xué)院交互計(jì)算學(xué)院的若干名研究人員組成的團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行一個(gè)名叫BioGlass的研究項(xiàng)目,該項(xiàng)目主要利用谷歌眼鏡內(nèi)置的傳感器(包括加速器、陀螺儀和攝像頭等)來監(jiān)測佩戴者的心率和呼吸速率等體征值,從而對(duì)用戶的生命狀態(tài)進(jìn)行全方位分析。
最近,來自哈佛醫(yī)學(xué)院布萊根婦女醫(yī)院(BWH)、麻省理工學(xué)院等處的研究人員,開發(fā)出了硬件和軟件,來遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制模擬人體生理系統(tǒng)的設(shè)備。這種設(shè)備被稱為“器官芯片”,可讓研究人員在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置中,以很高的精度,測試藥物化合物和預(yù)測生理反應(yīng)。但是,監(jiān)測來自傳統(tǒng)臺(tái)式電腦的這種實(shí)驗(yàn)結(jié)果,有幾個(gè)局限性,特別是,結(jié)果必須是在數(shù)小時(shí)、數(shù)天甚至數(shù)周的過程中進(jìn)行監(jiān)測。
谷歌眼鏡這種可穿戴技術(shù),給研究人員提供了一個(gè)免提的、靈活的監(jiān)測系統(tǒng)。為了使谷歌眼鏡能達(dá)到他們的目的,Shrike Zhang等人定制開發(fā)了硬件和軟件,利用語音控制命令(“ok glass”)和其他功能,不僅監(jiān)測、而且也遠(yuǎn)程控制他們的肝臟芯片和心臟芯片系統(tǒng)。利用眼鏡遙控激活的閥門,該研究小組將藥物化合物引入到肝臟類器官上,并收集結(jié)果。他們的研究結(jié)果發(fā)表在本周的《Scientific Reports》雜志。
本文資深作者是BWH生物材料創(chuàng)新研究中心主任Ali Khademhosseini教授,他是美國醫(yī)學(xué)生物工程研究院院士、IEEE-EMBS生物納米技術(shù)委員會(huì)主席。曾在國際期刊發(fā)表科研論文400余篇,包括在頂尖雜志發(fā)表文章70余篇,專著及章節(jié)60部,專利20余項(xiàng);論文SCI被引次數(shù)高達(dá)19000余次,H-index指數(shù)74;受邀在國際會(huì)議上作大會(huì)報(bào)告和主題報(bào)告等250余次;研究成果獲得了30多項(xiàng)國家及國際大獎(jiǎng)。作為世界頂尖青年學(xué)者之一,阿里教授被評(píng)選為世界TR35青年創(chuàng)新人物。Ali教授指出:“我們相信,這樣的一個(gè)平臺(tái),在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,并可能進(jìn)一步擴(kuò)展到醫(yī)療保健設(shè)置中,遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制,可以使實(shí)驗(yàn)過程更安全和更有效。”
本文第一作者、BWH生物醫(yī)學(xué)部的Shrike Zhang博士表示:“在威脅人的生命的實(shí)驗(yàn)條件的情況下,這顯得尤為重要,例如,涉及高致病性細(xì)菌或病毒或放射性物質(zhì)的工作。”