據最新公布數據表明，全球每年有880萬(wàn)人死于癌癥，占全球每年死亡總人數近六分之一，死者大多數在中低收入國家。每年有1400多萬(wàn)新發(fā)癌癥病例，預計到2030年這一數字將增加到2100多萬(wàn)，癌癥已經(jīng)成為世界頭頂的一片烏云。

9月21日，在佛山市禪城區聯(lián)合三航工業(yè)技術(shù)研究院共同舉辦的“2017機器人國際大會(huì )”中，香港城市大學(xué)講席教授、博士生導師、機械與生物醫學(xué)工程系主任，IEEE院士、HKIE院士孫東教授則提出了基于微操作與微機器人技術(shù)的細胞手術(shù)，這讓我們對于未來(lái)癌癥治療的期望增加了不少。

癌癥未來(lái)的克星基于微操作與微機器人技術(shù)的細胞手術(shù)

2017機器人國際大會(huì )

孫東教授表示，癌癥疾病的發(fā)展從一個(gè)單細胞變成一個(gè)比較大的腫瘤，從第一階段一直往下發(fā)展，最后成為癌細胞。目前我們的醫療手段主要集中在腫瘤階段，但是目前我們都希望能夠實(shí)現早期診斷和早期治療，主要是在單細胞進(jìn)行處理。如果要實(shí)現這一點(diǎn)就需要精度很高，細胞的處理就要通過(guò)手術(shù)來(lái)進(jìn)行，我們可以把一個(gè)細胞進(jìn)行改變，然后把這個(gè)細胞再注入腫瘤細胞集群中，改變其他的細胞。

我們在過(guò)去的20年里細胞手術(shù)的發(fā)展非常長(cháng)遠，而且從一個(gè)非常新的核細胞理念發(fā)展到最近非常成功的臨床實(shí)驗，這是我們2016年一個(gè)單細胞手術(shù)的成功案例。還有一個(gè)非常成功的案例是通過(guò)改變基因來(lái)治療白血病，我們通過(guò)改變病人體內細胞的基因的方法治療白血病。

現在我們主要面臨的問(wèn)題是精度不高、效率比較低、連續性不夠、成功率比較低、熟練度不夠等等，而且現在我們希望它能夠達到能夠更全體的檢測、更高的成功率、更好的圖象反饋以及人工智能等等，對于這些操作，我們希望機器人來(lái)幫助我們實(shí)現這些目標。

細胞手術(shù)機器人是什么呢？傳統醫療機器人從器官水平提升到了細胞水平，甚至達到了亞細胞的水平。我們現在有三種不同的操作臂來(lái)實(shí)現單細胞的操作手術(shù)，第一個(gè)是VIVO，叫做激光投射單細胞手術(shù)，它可以在一個(gè)血細胞、紅細胞中進(jìn)行激光的治療。第二是微針的操作可以進(jìn)行單細胞手術(shù)。第三是細胞修正技術(shù)，香港現在建立一個(gè)團隊進(jìn)行全新的研究，自動(dòng)化的優(yōu)化細胞操作員，能夠對細微的器官通過(guò)操作機來(lái)進(jìn)行細胞交付，然后將二者整合起來(lái)，形成初步的服務(wù)機器人。通過(guò)精密的交付，我們可以提升機器人在這方面的技術(shù)。

全球機器人的市場(chǎng)快速增長(cháng)，年度增長(cháng)超過(guò)20%，全世界明年要增長(cháng)320億，一個(gè)是醫療機器人市場(chǎng)，另外一個(gè)是細胞機器人，甚至會(huì )有更高的細胞手術(shù)需求。

對于自動(dòng)機械操作器的細胞療法，孫東介紹道，此療法主要基于幾個(gè)研究技術(shù)的基礎，例如光學(xué)操作員、微組織操作員、3D操作、視頻控制、視頻分布以及微芯片技術(shù)等，這些系統可以實(shí)現單細胞在體內和體外的移植，我們的視覺(jué)計劃之內和計劃之外可以做一些康針活體檢驗以及微注射。通過(guò)跟蹤顆粒的方法，以一種非常細致的手段，這些微粒具有10微米到10毫米的微小體積，我們相信光學(xué)推測能夠使機器人進(jìn)行熟練的操作，成為一個(gè)熟練的操作工具，它可以對細胞進(jìn)行造影，具有很高的靈活性和高度的移動(dòng)性。

前面說(shuō)的是機械方面以及基于激光的措施系統，在我們把細胞融合之后，我們還能做什么呢？我們需要把細胞轉型，抓成新的類(lèi)型，我們需要自動(dòng)化的操作器，來(lái)進(jìn)行精細的交付，精細醫療可以應用于組織修復、組織再生等等，這是我們的工程師所面對的問(wèn)題。這里有兩個(gè)挑戰，第一我們需要開(kāi)發(fā)出這樣一個(gè)設備，來(lái)使微物質(zhì)能夠進(jìn)入到體內，這個(gè)系統必須提供大量的工作空間。我們需要3D下進(jìn)行微粒的控制，現在全世界僅有幾個(gè)研究組能夠產(chǎn)出這樣的設備。第二個(gè)挑戰就是要設計出一個(gè)瓷機器人，使這個(gè)機器人在體內進(jìn)行移動(dòng)。我們現在正在開(kāi)發(fā)第二版，現在能夠提供100微米、200微米到300微米的工作空間，這個(gè)已經(jīng)足夠大了，使任務(wù)得以實(shí)現。在新的版本當中，我們可以檢測到這些顆粒。當你設計操作機器人的時(shí)候，我們的機器人有一個(gè)多孔的結構，通過(guò)這種方式我們可以有足夠的通道，進(jìn)行營(yíng)養的輸送。它的螺旋性結構可以幫助我們的機器人附著(zhù)和運輸，而且這些細胞可以成功地在機器人上面生長(cháng)。

至于如何應用3D印刷技術(shù)呢？孫東教授表示，3D印刷技術(shù)的設計是在實(shí)驗室中進(jìn)行的，通過(guò)激光的掃描技術(shù)，采用不同的方法，我們的小機器人只有80微米大小，現在我們的VIVO運輸實(shí)驗可以成功在一個(gè)細胞上運輸我們的機器人，有很多的視覺(jué)和動(dòng)態(tài)控制，可以非常精準地控制它的移動(dòng)以及軌跡。我們可以成功地來(lái)控制這個(gè)胚胎細胞的移動(dòng)，移動(dòng)到我們想讓它去的地方，非常精準。我們這個(gè)測試做了很多次，來(lái)保證精度是足夠的，所有的精度錯誤都是0。

我們接下來(lái)要考慮的是機器人是不是能夠從細胞上分離出來(lái)，這非常重要，因為我們可以把細胞移動(dòng)到一個(gè)地方，那么怎么能夠讓細胞通過(guò)機器人的操作離開(kāi)組織、離開(kāi)器官？我們現在假設有一個(gè)結構能夠幫助細胞離開(kāi)組織，我們在測試的時(shí)候同時(shí)讓它離開(kāi)，現在我們在小白鼠上面做實(shí)驗。一個(gè)星期以后可以看到細胞確實(shí)開(kāi)始生長(cháng)、開(kāi)始復制，最后變成了癌癥細胞，然后我們從中發(fā)現這個(gè)細胞從機器人上面釋放出來(lái)，我們用這個(gè)小白鼠來(lái)實(shí)驗，以此來(lái)研究癌癥和干細胞在白鼠體內的發(fā)展。

癌癥并可怕，可怕的諱疾忌醫，隨著(zhù)未來(lái)技術(shù)的發(fā)展，癌癥或將成為普通病癥一般，也許只要簡(jiǎn)單的手術(shù)，便可完全治愈。