澳洲實驗室成功列印會跳動的心臟細胞,離3D列印整顆心臟的夢想更進一步!
澳洲實驗室成功列印會跳動的心臟細胞,離3D列印整顆心臟的夢想更進一步!
2017.01.02 | 產品開發

3D列印人類器官的目標雖然還很遙遠,但是每前進一步這個夢想就會更靠近現實一點。在澳洲,雪梨心臟研究所( Sydney-based Heart Research Institute ,HRI)開發了一種可以列印人類細胞的生物列印機,可以用來修復受損的心臟組織。研究的效果也很神奇,這些心臟細胞可以跳動,就像一顆真正的心臟一樣。

HRI的一位科學家Carmine Gentile博士介紹說,患者只需要給醫務人員提供他們的表皮細胞,用它們生成乾細胞,再進一步生成心臟細胞。醫生利用這台列印機可以列印患者所需的特定的心臟細胞,然後生成可以植入心臟的組織,來修復受損的器官。

這種方法對飽受痛苦的心臟病患者裨益頗多,尤其是傳統的治療手段不奏效的時候。典型的心臟病治療過程,包括血管成形術,在這個過程中讓氣球膨化來擴大被阻塞的冠狀動脈,以及再灌注治療,包括植入支架和實施大量藥物。在這個過程中,3D列印組織可以提供急需的替代品。

科林學院的一位心臟病科醫師和副教授Gemma Figtree解釋道,透過用一個有效的「補丁」來替換壞死的心臟肌肉,可以極大地解決他們呼吸短促的問題,提高生活質量。 「僅僅在澳大利亞,就有35萬人受到心臟病的侵害,每天會有24人死於心臟病,因此這項3D列印的突破非常有意義。」

除了創建可植入的心臟細胞,3D生物列印機還可以創建特定器官用於藥物測試。也就是說,可以用病人自身的細胞創建一個迷你的心臟器官,在給病人使用藥物之前,在這個迷你的心臟器官上先測驗一下效果。 Gentile博士也稱之為驚人的發現,因為這可以讓我們在短時間發現藥物在病患身上的副作用。

當然,這項技術不會馬上引入澳大利亞各地的醫院,HRI的研究人員認為這項技術在未來五到十年內才能用於病人的治療。

雖然,3D生物列印可植入人體組織,仍然處於實驗室階段目前,但是3D列印已經開始應用於一些心臟手術的實踐。

據報導,香港醫生曾透過3D列印的模擬器官來進行術前的準備,提高手術的成功率。香港中文大學及香港大學聯手開發了一種技術,透過經病人食道超聲波造影所收集的數據進行3D重建,塑造出高仿真的複雜心臟結構3D矽膠軟件模型,協助術前規劃,為病人制訂個人化的介入治療方案。

心臟結構複雜且因人而異,進行心臟介入手術的難度因而十分高。醫護人員可能需要在手術進行期間嘗試多於一次,才能確認放置治療儀器的最佳位置,導致出現心臟手術並發症甚至手術失敗的機率增加。醫護人員可能需要在手術進行期間嘗試多於一次,才能確認放置治療儀器的最佳位置,導致出現心臟手術並發症甚至手術失敗的機率增加。這項技術有助於醫護人員於手術進行時更準確地將儀器放入最佳位置,減低出現並發症或手術失敗的風險。

這項技術源於2015年的一宗複雜左心耳封堵術個案。去年,一名於香港威爾斯親王醫院接受左心耳封堵術的78歲女病人,術前經食道超聲波發現其左心耳呈雙葉狀,這種結構增加了封堵術的難度,醫護人員必須有相當周詳的術前規劃,以求更準確地將封堵器放入病人左心耳的兩端。

因此,團隊創新地利用3D列印技術來協助手術的計劃,並利用塑造出的3D軟件模型在術前模擬相關治療程序。術後跟進及評估顯示患者情況良好。

本文授權轉載自:36 氪

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不只給場域、更助攻海外!桃園如何助思納捷做大智慧能源管理版圖?
不只給場域、更助攻海外!桃園如何助思納捷做大智慧能源管理版圖?

隨著全球淨零轉型浪潮持續推進,企業不僅要許下減碳承諾,更得拿出可以被量測、驗證的實際成果,這也驅使企業加速導入智慧能源管理系統。早在 2017 年便投入此領域的思納捷,從桃園出發,透過工業園區與公共建築等在地場域的部署經驗,持續打磨技術與解決方案,隨後更在桃園市政府青年事務局「桃園天際線加速器」協助下,逐步將市場版圖延伸至海外。如今,思納捷全球累積超過 1,000 個應用實績,不僅成功將台灣智慧能源解方推向海外,更成為全球企業推動綠色轉型不可或缺的關鍵夥伴。

從桃園場域開始淬鍊:思納捷把「失敗經驗」變成難以複製的競爭力

思納捷總經理莊棨椉原先在資策會從事能源與物聯網相關研究,當時,他從歐美市場發展看見智慧能源管理的趨勢,於是,團隊從資策會獨立出來、成立思納捷,將過去累積的研發能量帶向市場。而技術落地第一站,就是從工業聚落密集的桃園開始,思納捷運用 IoT 技術管理工業園區的路燈、空氣品質、排水與交通等公共設施與環境,也進一步走進園區工廠,協助企業掌握與管理用電。

然而,從研究機構走向市場後,莊棨椉很快發現,「做得出來」與「真的能用」之間,還隔著一段不小的距離。許多從技術角度來看完全可行的做法,在進入真實場域後,反而出現各種從未想過的問題。

舉例來說,在幼獅工業園區部署智慧路燈時,思納捷原本採用 Mesh Wi-Fi 網狀網路,讓路燈彼此串聯、逐站傳遞訊號,沒想到實際上線後,路樹上的枝葉竟然擋住了訊號,造成通訊不穩定。為此,團隊重新調整架構,採用 NB-IoT 方式,讓每支路燈直接透過電信網路傳輸資料,降低環境遮蔽物對通訊的影響。

類似的「踩坑」經驗也發生在澎湖馬公港。思納捷與合作夥伴共同佈建智慧路燈,採用 PLC 電力線通訊技術,明明在實驗室與一般道路測試都沒有問題,到了港區卻完全無法傳輸訊號。團隊一路追查才發現,原來地下線路早已受到鹽害侵蝕,為此重新抽換線材,才讓系統得以正常運作。

串設備、整數據、AI 自主管理:思納捷打造 24 小時能源總管

「每一次踩坑,都讓團隊更清楚不同技術的適用邊界,也讓下一次部署少走一段彎路,」莊棨椉說,思納捷運用近十年來走進不同場域、解決各種意外狀況所累積的實戰經驗,形塑出 3 大產品特色。

第一,是物聯網裝置串接能力。
目前思納捷已能串接超過 1,000 種設備,涵蓋電表、水表、空調、冰水主機等不同類型,支援數量為全台最多。無論企業使用何種廠牌的設備,都能快速介接至思納捷的平台,降低設備整合門檻。

第二,是將數據與場域 Know-how 轉化為管理模組,讓企業可以「隨選即用」。
思納捷將多年累積的數據與經驗,轉化為超過 20 種應用模組,企業可以依需求持續擴充功能,一改過去可能要導入多套解決方案,才能管理不同設備的系統孤島問題。

舉例來說,某電子元件代理商在導入思納捷解決方案後,管理人員只要透過一支手機,就能掌握辦公大樓各樓層的設備運轉狀況,包括用電、用水、會議室、電動車充電樁到空調系統。不僅大幅提升管理效率,也能進一步掌握實際用電需求、降低能源耗用,並據此調降契約容量,每月節省約百萬元的電費成本。

第三,是讓能源與設備管理從人工管理走向 AI 自主管理。
思納捷以自家大數據為基礎,結合 AI 提升系統自主判斷與調控能力,持續優化能源管理的成效。「我們的目標,就是打造 24 小時雲端 AI 總管,讓系統可以自己判斷和調整,讓設備隨時維持在最佳運轉狀態,避免造成不必要的能源浪費,」莊棨椉強調。

出海前先看懂市場:桃園天際線加速器降低新創試錯成本

隨著產品逐漸成熟,思納捷也開始把目光投向海外,而進駐桃園天際線加速器,則為團隊提供一個以更低成本探索海外市場、驗證發展方向的機會。

莊棨椉表示,透過加速器安排的韓國、新加坡等國際交流,思納捷得以接觸不同市場的潛在客戶、創投與投資者,了解當地產業環境與實際需求,也能與在地新創交流創業與市場拓展經驗;國際經驗的獲取與海外拓點,都是成本極高的決策,藉由這些機會,思納捷得以用較低成本,去了解國際市場的可能性與風險。

此外,加速器也會安排專業業師分享國際市場經驗,從不同角度刺激團隊思考,重新檢視既有商業模式與海外布局策略。例如,曾經有業師與莊棨椉逐項分析海外上市必須具備的條件,讓他重新盤點公司現階段的優勢與不足,也進一步思考什麼才是最適合思納捷的成長路徑。

「加速器讓我們有機會多看、多聽、多接觸。」莊棨椉說。這些交流的價值,不只是認識多少潛在客戶,而是讓團隊在真正投入大量人力與資金以前,先釐清當地究竟有沒有市場、客戶需求是否成熟,以及既有產品與商業模式能不能直接複製。過去許多只能透過資料或想像判斷的問題,如今都能透過實際走進市場、接觸第一線業者取得更多資訊,降低走錯路的風險與試錯成本。

對思納捷而言,加速器帶來最關鍵的幫助是,透過市場探索、業師輔導與資源媒合,讓團隊在真正投入之前,有更多機會看懂市場、驗證方向,再決定下一步怎麼走。對資源有限的新創而言,這種「先驗證、再投入」的過程,反而能降低海外布局的機會成本,讓每一步走得更精準。

展望下一階段,思納捷團隊將持續聚焦校園、園區、建築與工廠四大場域,持續深化應用,讓「24 小時能源與機電設備雲端 AI 總管」的概念在更多場景落地,同時,當既有台商客戶前往海外設廠、有智慧能源管理需求時,思納捷也會跟隨客戶腳步提供服務。莊棨椉認為,唯有先把技術與服務做深,建立可複製的成熟模式,未來才有機會將台灣累積的智慧能源管理經驗帶向更大的國際市場。

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