機器人技術(shù)滿足醫(yī)療保健需要：找到寨卡流行病的根治方法

這篇文章來源于DevicePlus.com英語網(wǎng)站的翻譯稿。

在過去幾年中，寨卡病毒的迅速蔓延在西半球產(chǎn)生了可怕的后果。由于數(shù)千名嬰兒出生時患有神經(jīng)系統(tǒng)疾病和先天性缺陷，這種現(xiàn)象令公共衛(wèi)生官員和育齡婦女感到恐慌。

雖然科學家們正在競相開發(fā)一種有效防治這種流行病的疫苗，但擁有自動化和機器人技術(shù)的科技公司已經(jīng)加入了破壞寨卡病毒和其他蚊子傳播病毒（如基孔肯雅病毒和登革熱病毒）的行列。

這些技術(shù)型公司包括硅谷巨頭，如微軟和前Alphabet生命科學部門–Verily等公司。通過與科技公司的合作，公共衛(wèi)生官員現(xiàn)在配備了高科技工具，可以測試并有效防治地球上蚊子傳播的疾病。

例如，Verily正致力于加速 研制絕育雄性蚊子以使之與野外雌性蚊子交配。主要策略是提供一種避孕方式，以更好地控制蚊子種群。

另一方面，微軟正在 測試智能陷阱來捕獲和分離埃及伊蚊，即已知的寨卡病毒載體，以幫助昆蟲學家更好地預測病毒爆發(fā)時間。雖然可能需要數(shù)年時間才能廣泛使用這項技術(shù)，但它絕對有可能優(yōu)化載體控制，這些控制在歷史上嚴重依賴于傳統(tǒng)的防御措施，如殺蟲劑和幼蟲滅殺劑。

將性別與機器人分開

減少蚊子種群的一種方法是使雄性埃及伊蚊免疫。由于當雄性不育個體與野生雌性個體交配時，其卵子永遠不會孵化，因此這項技術(shù)可用作化學殺蟲劑的創(chuàng)新型替代品。

但當前的挑戰(zhàn)是首先通過圈養(yǎng)蚊子進行分類，以有效識別需要免疫的雄性。Verily的機器人通過將蚊子自動分類有效地解決了該問題。

事實證明，這種方法不僅速度快，而且成本效益高。通過傳感器和算法的組合可以加速這一過程。在這種方法中，需要將蚊子釋放到野外，但由于雄性蚊子不會咬人，因此目前已經(jīng)在測試地點采用這種方法。

其他公司 — 如Oxitec（總部位于Germantown的英國子公司）和Intrexon公司 — 也參與了蚊子的絕育研究。他們的策略涉及基因改造，在蚊子被釋放到野外之前使其絕育（并且已經(jīng)在最初試驗地–巴西實行）。

由肯塔基大學的研究人員組成的一家名為MosquitoMate的創(chuàng)業(yè)公司采用了略有不同的方法。他們的方法涉及利用一種天然存在的稱為Wolbachia pipientis的細菌，這種細菌可以入侵全世界60％的昆蟲，但不會感染埃及伊蚊。他們使用該細菌有效地使雄性蚊子絕育。

為了實現(xiàn)這一目標，該公司已與Verily聯(lián)手，首先識別未成熟的雄性蚊子，然后通過類似篩選機制強迫使小型雄性與較大雌性有效分離。

用智能陷阱捕捉埃及伊蚊和白紋伊蚊

雖然南美洲的寨卡病例數(shù)已逐漸減少，但能夠攜帶病毒的蚊子繼續(xù)在美洲各地蔓延，包括美國南部的部分地區(qū)。

在美國報告中絕大多數(shù)寨卡病例來自在他們離開所在國家時感染病毒的人。但是佛羅里達州和德克薩斯州兩個州都記錄了當?shù)匚米觽鞑サ牟±?/p>

這使得這兩個州成為微軟智能陷阱的主要試驗場。這些設備—大約相當于面包箱的大小—利用云計算、紅外傳感器、機器學習（ML）和機器人技術(shù)來監(jiān)控潛在攜帶疾病的昆蟲。

這些機器人蚊子陷阱非常聰明，可以分辨出蚊子嗡嗡聲和電動牙刷之間的區(qū)別。不過這項技術(shù)的真正優(yōu)點在于這些智能陷阱可以有效地從一種昆蟲中識別出另一種不同昆蟲。

傳統(tǒng)的捕蚊器捕獲所有昆蟲，包括蒼蠅、飛蛾和其他蚊子品種。由于昆蟲學家不得不對各種各樣的昆蟲標本進行分類，因此全面減緩了研究工作的進度。

另一方面，微軟的智能機器通過測量每個物種獨有的特征來區(qū)分昆蟲，從而加速了這一過程。因此，在智能陷阱的64個腔室中如果識別到了埃及伊蚊，門就會迅速關(guān)閉。

在這種情況下由機器本身決定捕獲蚊子，因此無需人為干預。目前，這些智能陷阱能夠檢測和捕獲昆蟲的準確度已經(jīng)達到了85％，并且隨著ML的發(fā)展，預計會越來越好。

微軟的智能陷阱也能夠記錄以下數(shù)據(jù)：

濕度

其他昆蟲的影子

溫度

這些智能陷阱不僅節(jié)省了時間，而且還為研究人員提供了對蚊子行為的精確數(shù)據(jù)。此外，還可利用這些數(shù)據(jù)建立能夠更好地預測蚊子活躍時間和地點的模型。

這些智能設備若在全球范圍內(nèi)被采用（尤其是在發(fā)展中國家），將有望在流行病爆發(fā)以前提前預防。

最后，希望技術(shù)型公司和醫(yī)療機構(gòu)的共同努力能在挽救生命方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。塞卡病毒可能已經(jīng)將醫(yī)療保健和機器人技術(shù)融合在一起，預計不久的將來其發(fā)展速度將大大加快。

DevicePlus 編輯團隊

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審核編輯黃宇