FYI Robots – Roboți microscopici ar putea trata boli neurologice

De Ionuț Preda 01.04.2021

Tratarea bolilor care afectează creierul este complicată de faptul că medicamentele care le-ar putea combate sunt extrem de dificil sau imposibil de administrat. Substanțele nu pot fi administrate intravenos din cauza barierei hematoencefalice (BHE), un filtru între creier și sânge care blochează intrarea oricăror substanțe străine organismului. O echipă de cercetători chinezi propune, însă, o soluție robotizată la această dilemă.

Neutroboții camuflați ar putea trata tumorile

Într-un studiu publicat în Science Robotics, cercetătorii de la două institute din orașul Harbin explică cum au folosit roboți microscopici, denumiți neutroboți, pentru a putea trece prin bariera hematoencefalică a cobailor și administra tratamentele direct în tumori canceroase din creierul rozătoarelor, fără ca aceștia să fie atacați de sistemul imunitar.

Neutroboții au fost acoperiți cu fragmente de E.coli și particule de nanogel magnetic, după care au fost expuși la un tip de globule albe numite neutrofile. Neutrofilele au încapsulat materialul, crezând că este vorba de o infecție cu E.coli, iar întreg ansamblul a fost injectat intravenos.

Cu ajutorul unui câmp magnetic, neutroboții camuflați au fost dirijați către BHE, care a permis pătrunderea în creier pentru că a identificat doar neutrofilele. Odată ajunși în turmori, neutroboții au dispersează tratamentele anticancerigene direct în acestea.

ALTE ȘTIRI DIN LUMEA ROBOTICII ȘI AI-ULUI

Greșelile dese din bazele de imagini afectează identificarea vizuală AI

Ultimul deceniu a fost marcat de un avans rapid al tehnologiilor de identificare vizuală AI. Evoluția s-a baza în principal pe o metodă numită deep learning, în care milioane de imagini etichetate de oameni sunt urcate în seturi de date care antrenează vizual inteligența artificială. Doar că un studiu recent a arătat că astfel de baze de date predispun AI-ul și la un număr semnificativ de erori, care s-ar putea traduce ulterior în greșeli de calcul de către variantele aplicate – precum mașini autonome sau algoritmi medicali.

Cercetarea, publicată în format pre-print de cercetători de la MIT și Amazon, arată că zece dintre cele mai utilizate seturi de date pentru identificare AI – incluzând ImageNet, care a popularizat sistemul în 2012 – conțin un număr deloc mic de erori. În cele mai multe cazuri, acestea se rezumă la imagini care au fost catalogate greșit (de exemplu, poze cu pisici au fost etichetate drept linguri). Doar că AI-ul învață de pe urma etichetei atribuite, chiar dacă poate identifica corect cu certitudine ridicată obiectul actual. Pe ImageNet, autorii au estimat că 6% dintre imagini sunt etichetate greșit. Nu pare mult, dar ar putea fi crucial, de exemplu într-un software pentru mașini autonome, care trebuie să identifice obstacole de pe drum în timp real.

Un scaun cu rotile care poate fi controlat cu privirea

Cercetători de la universitățile italiene din Padova și Trento au dezvoltat un scaun cu rotile inteligent poate fi controlat și de persoane cu dizabilități motorii grave care nu își pot mișca membrele. Numit RoboEye, scaunul poate fi controlat direct sau indirect doar cu ajutorul mișcărilor oculare. O cameră 3D scanează zona din fața scaunului și o transpune pe un monitor plasat direct în fața utilizatorului, care înregistrează locurile exacte la care acesta se uită. Modulul direct permite ghidarea în timp real a scaunului, în timp ce modulul semi-autonom selectează punctele la care utilizatorul se uită, planificând și urmând automat o traiectorie către acestea.

O libelulă robotică poate semnala probleme ale mediului

O echipă de ingineri de la Universitatea Duke a proiectat un robot pneumatic sub formă de libelulă care poate reacționa la diferite probleme din apă. DraBot (prescurtat de la Dragonfly Robot) este autonom și nu conține nici un circuit electronic, folosind în schimb presiunea aerului pentru a se deplasa la suprafața apei.

Bucăți din corpul robotului reacționează atunci când detectează varii probleme care pot apărea în cursurile de apă; de exemplu, la nivele ridicate de pH, una din aripile din față se lipește de alta din spate, iar mecanismul începe să se învârte în cerc. În alte cazuri, o serie de bureți aflați sub aripi își schimbă culoarea în cazul în care interacționează cu petrol. În mod practic, DraBot ar putea fi folosit pentru a identifica din timp scurgeri de petrol în apă sau semne ale albirii coralilor.

Jocurile video sau de masă ajută AI-ul să facă experimente complexe

Viitoare progrese în zona cercetării s-ar putea datora unui joc video precum Super Mario sau celui mai vechi joc de strategie pe tablă, Go. Asta pentru că savanți de la Institutul Național Brookhaven din Statele Unite au folosit date de la experimente în care AI-urile care s-au perfecționat la astfel de jocuri pentru a învăța un AI să planifice și să execute experimente științifice, sub forma unui joc.

AI-ul în cauză a folosit tehnici de reinforcement learning, o metodă prin care se poate antrena pentru a învăța cum să interacționeze cu jocurile, păstrând o memorie a interacțiunilor și a rezultatelor acestora. Cercetătorii au aplicat aceste principii în cadrul experimentelor, lăsând AI-ul să învețe în mod virtual cum să folosească instrumente (precum liniile fasciculelor), înainte de a introduce scenarii și mostre complexe pe care să poată experimenta.

FYI – Sănătate / Majoritatea cuplurilor ar putea folosi reproducerea asistată în viitorul apropiat

De
Substanțele chimice din plastic cauzează scăderea fertilității, dinții ar putea crește la loc, vitamina D previne infecțiile respiratorii acute, iar oamenii de știință au creat un organism sintetic unicelular care poate sesiza simptomele unor boli. Plus: există viață după moarte – anumite celule funcționează în creier multe ore după deces.

SpaceX, la al patrulea prototip Starship explodat în tot atâtea luni

De
Într-o știre care începe să devină recurentă, SpaceX nu a reușit să recupereze nici cel mai recent prototip al navei Starship, care a explodat în timpul procedurii de aterizare în urma unui zbor-test efectuat marți noapte.

FYI - Science / Un fenomen fizic descris de un român a fost descoperit la CERN

De
Ce mai e nou în știință? O căutare de 50 de ani a luat sfârșit, comunicarea cu cei care visează e posibilă, bacterii necunoscute au ajuns în spațiu, colesterolul poate fi redus prin editare genetică. Bonus: a fost propusă crearea unei baze de gene pe Lună.

AstraZeneca vs SUA: un nou episod în saga gafelor de comunicare

De
Luni, la nici o săptămână după ce vaccinul AstraZeneca trecuse printr-un adevărat infern, din cauza suspendării folosirii sale într-un număr de state europene, în urma unor cazuri de tromboze, un comunicat de presă al companiei anunța rezultatele unui test clinic de faza a III-a, care s-a desfășurat în SUA, Peru și Chile.