“机械捕手”ETH Zurich,20年造梦
他最喜好的片子是《心灵捕手》。
配角Will拥有惊人的数学先天,却任由哀痛封锁本身的才调。为了翻开天才少年的心扉,传授Lambeau和心理学专家Sean赐与了Will意料之外的宽大和撑持。
Nanoflex Robotics的首席施行官Matt Curran在提及对那部片子的感触感染时,说:“没有撑持和利用,人才什么也不是。”
片子和他当下履历的故事,某部门重合到了一路。他现在指导的Nanoflex Robotics,脱胎于苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich),是一家医疗手艺草创公司。为了及时、平安地治疗包罗急性缺血性中风在内的血管疾病,该公司开发了一种机器人系统,能够操纵磁场,切确地将特造的导管插进大脑深处。
而机器人系统的降生,得益于ETH Zurich 的研究和两代人的鞭策。2023年2月,Nanoflex Robotics成立两年后,在首轮融资中筹集了1200万美圆。此刻,它起头逐步离开ETH Zurich的保护,向机器人介进赛道迈进。
那一轮融资由Ascend Capital Partners牵头,Kinled Holding Ltd和Mountain Labs AG参与此中。Ascend Capital Partners的首席施行官洪Jerry Hong将加进董事会。该公司诡计操纵那些资金将其第一代系统推向市场,并加快新型神经介进产物的开发。
Nanoflex Robotics的样机(图片来源:Nanoflex Robotics官网)
苏黎世联邦理工学院的造梦团队
那项手艺在ETH Zurich开发了近20年。
Nanoflex Robotics从苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich,简称ETH)的多标准机器人尝试室(The Multi-Scale Robotics Laboratory,简称MSRL)平分拆出来。该公司的目标是彻底变革血管内手术法式、手艺和成果,并将机器人介进治疗法式进步到护理原则。
MSRL在研究方面已经获得了一系列的成就。它是一个高度多学科的小组,集成了三个差别的子小组,别离偏重于机器人和系统,素材和造造,细胞生物学。尝试室早期创造的微机电系统鞭策了一家新公司的成立。MSRL在微型机器人磁性把持方面的早期工做为ETH获得了专利认定,接下来MSRL又在尝试中创造了细菌般大小的微型机器人。
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除了ETH、MSRL供给的研究撑持,Nanoflex 手艺的降生更离不开团队中的两位灵魂人物——Brad Nelson和Christophe Chautems。
Nanoflex Robotics的三位开创人(图片来源:Nanoflex Robotics官网)
Brad Nelson是ETH的机器人和智能系统传授,他的研究重点是微型机器人和纳米机器人。
他在明尼苏达大学进修机械工程后,在Honeywell担任计算机视觉研究员,还曾在Motorola担任软件工程师。那之后他在卡内基梅隆大学获得了机器人学博士学位。Nelson在机器人范畴拥有超越三十年的体味,并因其在机器人学、纳米手艺和生物医学范畴的工做获得了多个奖项,包罗大哈姆丹国际人工智能医疗奖,并被定名为“科学美国人50人”。
2009年,Nelson和他的研究团队因为创造了“更先进的医用微型机器人”而获得吉尼斯世界纪录大全的认定。他的研究小组也已经在各类国际会议和国际期刊上获得了十几个更佳论文奖。
Christophe Chautems则是在导师Brad Nelson的搀扶帮助下,投身于Nanoflex手艺的研发。他从苏黎世联邦理工学院机械工程专业结业后,在2009年9月至2011年6月期间,参与了美国国度航空航天局和欧洲航天局的研究项目,在那里,他深化了自主行星遨游者导航的常识。之后,他在汽车行业工做了15个月,然后加进Aeon Scientific,开发一种用于心律不齐消融的电磁导航系统。
2016年6月,他加进了MSRL,凭仗他此前的工做体味, Chautems在设想机器人医疗设备为MSRL供给撑持,并专注于塑造磁导航手艺在医疗范畴的利用前景。2018年和2019年,他的专利申请被ETH评选为最有前途的创造之一。2018年他的一篇论文获得了心脏机器人导航协会的更佳论文奖。
成立NanoFlex Robotics的方案于2020年起头施行,Matt Curran的加进则为机器人工程团队注进了医疗设备的贸易体味。
Curran在生物医疗范畴拥有20多年的体味。获得英国爱丁堡大学MBA学位后,他在美敦力公司从区域司理一路往上升,最末成为美敦力神经科学部分旗下的颅骨和脊柱手艺副总裁。在美敦力任职的后15年里,他不断在科学手艺范畴打滚。现在,他来到那个草创公司担任首席施行官,肩负起鞭策NanoFlex手艺贸易化的任务。
2021年,Nanoflex Robotics由Bradley Nelson、Christophe Chautems和Matt Curran在瑞士苏黎世创建。
Curran在摘访中坦言,创建一家分拆出来的公司所花的时间比他想象的要长得多。
起初,该项目得到苏黎世联邦理工学院和苏黎世威斯转换中心(Wyss Zurich)的撑持。该中心是苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学结合成立的手艺孵化机构,努力于再生医学、机器人和仿生手艺等新兴范畴。
2021年5月,Nanoflex Robotics进选孵化方案,获得了720万瑞士法郎融资。2021年6月,Nanoflex Robotics被venturelab公司评为2021年度创业领军人物。
磁导航系统,远控治疗脑出血
据世界中风组织统计,每年,全世界有近1400万人患中风,此中550万人死于中风。中风是全世界第二大灭亡原因和第三大残疾原因。脑内出血则是最常见和最致命的中风形式之一,每年影响全球超越200万患者。
治疗脑出血包罗药物治疗和手术治疗。此中治疗脑出血的手术次要有三种:有神经内镜脑内血肿肃清手术、软通道脑内血肿抽吸手术以及脑室出血穿刺外引流手术。
以上三种手术都需要将引流管放进血肿腔内。然而引流管手术也陪伴着脑损伤、颅内出血等风险。此外,引流手术是一个高度专业化、困难和微妙的过程,血栓构成后肃清血栓所需的时间越长,对脑组织的损伤就可能越大。
● 磁导航操做,改革传统手术流程
长途磁导航是一种磁力驱动的微创手术手艺,操纵体外磁场来无线导航身体内含有磁性素材的设备。磁导航通过调剂从患者体外产生的磁场和磁场梯度,产生磁力矩和对导航磁剂的感化力,最末可以有效往除分子和细胞标准的生物污垢。
现有的磁导航微型机器人被用于各类体内临床实例,包罗药物递送,干细胞移植和微创手术。 那些磁力驱动的微型和纳米级传感器在手术中具有更明显的优势,因为医生只需要在患者身体内植进响应设备,而不需要手动停止导管引流手术。
Nanoflex系统模仿手术场景(图片来源:Nanoflex Robotics官网)
基于长途磁导航手艺,Nanoflex Robotics开发了一种磁性软管机器人。医生能够长途操做机器人治疗病人,以此简化和缩短手术时间、降低卒中治疗的风险。
● 长途操做,敏捷准确地进进大脑
与传统导管比拟,磁导管的切确导向将加快并简化操做过程。
在官方视频中,Nanoflex系统由一个磁场发作器和磁性导管构成,导管尖端由磁性安装构成。在手术过程中,医生可通过一个远控器,长途掌握导管尖端进进人体血管内停止引流手术。
ETH的工程师Chautems在Nelson的研究小组中花了五年多的时间研发磁性导管,并研究若何缩小系统的尺寸。因为磁头的存在,导管尖端不只能够向任何标的目的弯曲,并且因为微型化的专有手艺,导管尖端更小、更乖巧。
Nanoflex系统的磁性导管尖端(图片来源:Nanoflex Robotics官网)
依靠Nanoflex系统,医生有看通过远控器和屏幕在远处施行法式。 因为病院目前欠缺导管专家,Chautems和他的团队期看他们的系统可以使更多的患者得到及时的中风治疗。他认为,有一个柔嫩和更可操做的导管能降低血管损伤的风险,即便是体味较少的外科医生也可以用Nanoflex系统治疗中风。
此外,在传统引流手术中,医生需要通过X射线机领会病人体内的情状。医生通过长途掌握把持磁导管,也意味着在手术过程中,医生能够免受X射线机的辐射。
● 利用场景普遍的磁场发作器
在手术过程中,患者需要躺在产生定向磁场的磁场发作器旁边。该系统及相关软件由ETH传授Bradley Nelson指导开发。磁场发作器创造了一个磁场,使医生可以在人体血管的复杂收集里对磁性导管停止导航。
“我们的目标是在尽可能小的空间内产生一个磁场,以降低设备的尺寸和重量。我们最末开发了一种新的、如今已经获得专利的冷却系统来处理那个问题。体积更小、更乖巧的磁导航系统将比合作敌手的产物廉价得多。”
与永久安拆在手术室的贸易设备比拟,Nanoflex 的磁场发作器更轻。它能够根据需要进出手术室,利用全过程只需要电力和水,因而具有更普遍的利用范畴。
Nanoflex系统的磁场发作器(图片来源:Nanoflex Robotics官网)
1200万,那只是初步
Nanoflex机器人平台目前只在塑胶模子上完成了尝试。
2023年,Nanoflex Robotics方案停止初次人体试验和FDA提交。A轮融资的1200万,也将用于鞭策Nanoflex机器人平台的初次人体试验和监管审批。
其他以治疗中风为目标的同类型产物也还停留在尝试阶段,科技功效能否转化胜利是个谜。
美国普渡大学生物医学工程副传授Hugh Lee创造了一种磁控微型机器人,能够主动肃清导管治疗脑出血引起的中风。
普渡大学兽医学神经外科医生Timothy Bentley和印第安纳州卡梅尔市古德曼 · 坎贝尔脑脊髓研究所的Albert Lee协做,在猪出血模子上测试了那项立异。在治疗动物模子中,微型机器人胜利地取出了七只动物中六只的血块,被证明有效率达86% 。
Hugh Lee认为,中风很难治疗,而那项立异是中风治疗方面的实正朝上进步。目前,普渡研究基金会手艺贸易化办公室已经搀扶帮助Hugh Lee为那个项目申请了常识产权专利。Hugh Lee方案下一步要鞭策该项目获得FDA的批准,停止初次人体试验。
美国麻省理工学院的机械工程师Yoonho Kim则率领研究人员提出了一种微型、柔嫩、高度乖巧的机器人的概念验证,那种机器人能够在人类大脑中盘曲狭隘的毛细血管中导航。
那个来自美国麻省理工学院的磁导航机器人系统目前只在计算机模子和组织样本中完成了测试。
对更进一步的Nanoflex Robotics来说,无论是造梦仍是融资,也仅仅是一个初步。
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