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机器人也吸烟!不做瘾君子,助力肺病研究

[日期:2016-11-02] 来源:雷锋网  作者: [字体: ]

  

机器人也吸烟!不做瘾君子,助力肺病研究

 

  机器人擅长做的事情很多。无论是需要蛮力的体力活,还是重复性极强的无聊事儿,抑或是需要高度效率的工作,它们都能 hold 住。现在,这张清单上又将多出一项重磅级内容:吸烟。

  近日,哈佛大学威斯研究所的科学家们打造了一款可以吸烟的机器人——他们并不是想让它整天吞云吐雾,做瘾君子,而是要让这款机器人通过模拟人类吸烟的过程,辅助他们深入研究慢性阻塞性肺病。这是广大烟民朋友都可能得的病,典型病征有二:频繁咳嗽、肺部感染。

  下面,就让我们一起看看这款机器人是如何运作的。科学家们会把12支香烟放置在机器人转管炮中,然后机器人会用打火机点燃它们。接着科学家们会通过编程,让机器人以特定的强度和频率吸烟。

  这些机器人把烟吸入一个安置在“芯片“上的“肺”里——这个芯片上含有活跃的肺细胞,它可以产生黏液和像睫毛一样的纤毛结构,纤毛会促进黏液的运动。起到连接作用的管道负责气体的吸入和排放,它与人类的气管非常相似。通过从病患肺里采集的细胞和健康人士肺细胞之间的对比,研究人员可以观察它们对烟的不同反应。

  上周,研究团队在其新发布的论文中阐述了早期实验结果,并且展望了这项成果可能为医学研究做出的贡献。一方面,通过芯片上烟雾的扩散,科学家们可以对这类肺病进行预诊。对此,机器人发明家兼哈佛大学威斯研究所主管 Donald Ingber 介绍道:

  “首先,我们的研究成果证明了,带有慢性阻塞性肺病患者肺细胞的芯片对烟雾的发炎反应会比正常人更强烈一些。这与 “慢性阻塞性肺病患者一吸烟就要进急救室”的临床经验是一致的。”

  另一方面,科学家们可以通过这项研究成果更加深入地了解这种疾病的发病机制。因为研究人员可以通过研究芯片,观察摆动的纤毛是如何促使黏液运动的。在这个过程中,他们发现,这些烟雾使纤毛的摆动间隔变得不太规律。“香烟产生的烟雾与阻碍了它们原本的清洁活动,” Donald Ingber 解释道,“这大概就是吸烟人士总是咳嗽,并且总咳出黏液的原因了。”也就是说,治疗慢性阻塞性肺病的关键在于处理好这些任性摆动的纤毛。

  在实验的过程中,就算你让这些机器人一支接着一支地抽烟,它们也不会介意。听起来似乎有些残忍,但是目前我们确实没有更好的选择了。要知道,在这之前,科学家们总是要把小白鼠放在充满烟雾的盒子里进行实验。所以,这款机器人的使用不仅让实验过程变成更加人性化,还可以将人类对烟雾的反应模拟得更加真实。毕竟小白鼠的呼吸不需要鼻子,同时人类也不具备啮齿目动物对烟雾的免疫反应。

  via Wired

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