Nature Biomedical Engineering 综述:类器官与器官芯片用于胃肠疾病建模
Nature Biomedical Engineering 于 10 月 5 日在线发表一篇综述,doi:10.1038/s41551-026-01805-5,指出类器官与器官芯片技术正通过提供与临床相关的炎症、感染和癌症模型改变胃肠疾病研究,并讨论了其在治疗开发方面的未来机会。
Nature Biomedical Engineering 于 10 月 5 日在线发表一篇综述,doi:10.1038/s41551-026-01805-5,指出类器官与器官芯片技术正通过提供与临床相关的炎症、感染和癌症模型改变胃肠疾病研究,并讨论了其在治疗开发方面的未来机会。
Nature Biomedical Engineering 于 10 月 5 日在线发表一篇综述(doi:10.1038/s41551-026-01806-4),讨论多器官芯片系统如何通过体外复现器官互作来改进对人体药物响应的预测。综述聚焦三条使这类系统成为可靠工具所需的关键进展:niche 保留工程、可扩展制造和多模态读出。
Nature Biomedical Engineering 于 10 月 5 日在线发表论文(doi:10.1038/s41551-026-01798-1),一种正电子发射断层扫描示踪剂通过靶向磷酸转移酶系统——一种哺乳动物细胞中不存在的碳水化合物转运通路——直接作用于细菌代谢,可在体内实现对活菌的选择性检测。
推荐理由:论文利用哺乳动物细胞没有的磷酸转移酶系统实现活菌选择性成像,为区分细菌感染与无菌炎症提供了新思路。
UCLA、MIT和加州大学戴维斯分校团队在《Science Robotics》发表一款185毫克全聚合物微型扑翼飞行机器人,去掉传统传动机构,靠电致伸缩弯曲驱动器直接带动柔性锥形机翼。
推荐理由:论文给出驱动器功率密度、升重比和压缩后升力保留率,可作为柔性抗冲击设计的量化参考。
Sanctuary AI 提出 TIGER,把模仿策略的 action chunk 转换为末端执行器参考轨迹并生成稠密奖励,而非直接执行该策略,稀疏任务奖励仍决定成功判定。
推荐理由:原文给出交互量降幅、安全重置次数与跨任务成功率对比,可评估该方法在真机训练中的实际收益。
北京理工大学石青教授团队以象鼩为仿生原型,研制出搭载双关节耦合脊柱的微小型四足机器人 FLEXOR,整机重量 338 克、机身长度 110 毫米,相关长文发表于 Science Advances。
推荐理由:对照实验给出双关节耦合脊柱相对单关节脊柱的速度与能耗差异,可为腿足机器人本体设计提供参考。
Science Robotics 第 11 卷第 118 期发表论文 Takeoff of an all-polymer micro aerial flying robot,作者为 Yuan Zhu、Hanxiang Wu、Dawei Sun 等。feed 仅提供标题与期刊信息,未包含正文内容。
Science Robotics 发表论文,介绍 ALBATROSS,一个受生物启发、可空中部署的自主航行传感平台。
SRI 神经科学中心主任 Thomas Kilduff 作为合著者参与《Nature》新论文,论文由西奈山伊坎医学院 Renata Batista-Brito 领衔,发现皮层中一类稀有神经元 Sst-Chodl 主动促进睡眠,挑战皮层被动跟随深层脑区信号的传统观点。
推荐理由:原文说明该类神经元仅占皮层0.2%却跨物种保守,可帮助理解精神与神经疾病的睡眠障碍。
EPFL 与纽约大学团队在 npj Robotics 发表可缩放机器鱼 ScaFi,其刚性前段加玻璃纤维杆柔性尾部、单电机驱动交叉肌腱的机构不变,仅按比例调整尾部杆直径即可改变整机尺寸。团队制作了约 0.6、1.1 和 2.9 米长三种机型并开展野外部署,游动动作经体型归一化后高度一致,但最大机型能效明显下降且需更换更强电机,最小机型最灵活却在受扰后恢复最慢。
推荐理由:论文给出单一结构参数的缩放方法及其在三种尺寸上的验证,可迁移至其他柔顺机器人设计。
中国科学院半导体研究所团队与香港大学团队合作在《Science》发表铁电隧穿结存储器件成果,采用氮化硼势垒层、3R堆叠硫化钼滑移铁电层和单层石墨烯电极,使极化同时调节隧穿势垒高度与参与隧穿的电子数量。
推荐理由:原文拆解了器件结构与双机制协同放大的原理,读者可据此理解读出对比度与耐久性为何此前互相制约。
Science Robotics Volume 11, Issue 118, September 2026 发表一篇论文,题为 Stabilizing telerobotic endobronchial imaging and interventions in breathing lungs with a helical brace。
Science Robotics Volume 11, Issue 118, September 2026 发表论文,题为 AI-driven actuation-compatible tracking for closed-loop navigation of miniature robots in vivo。
Science Robotics Volume 11, Issue 118, September 2026 发表论文 Bioimpedance meets biomechanics。
推荐理由:论文把电生物阻抗测量与肌肉束力学结合,为可穿戴肌肉状态监测提供了新的传感思路。
Science Robotics 2026 年 9 月刊(Volume 11, Issue 118)发表论文 AthenaZero,介绍一款面向动态操作的低惯量双臂机器人,作者来自相关研究团队。原文链接:https://www.science.org/doi/abs/10.1126/scirobotics.aee1868
Science Robotics 提出通过 peering(凑近观察)提升探索型机器人的视觉可解释性,让机器狗能"看见"原本难以辨识的目标。该方法发表于 Science Robotics 第 11 卷第 118 期,2026 年 9 月。
Science Robotics Volume 11, Issue 118, September 2026 发表论文 Advancing minimally invasive precision surgery in large open cavities with robotic flexible endoscopy。
Dexterity 博客介绍其 Foresight 系统的评估方法与生产实测:Part I 覆盖装箱规划智能体在四个真实仓库箱体分布上的密度、并行度、稳定性等指标。
推荐理由:系统拆解了机器人装箱智能体的评估方法学,包括置信区间构建与数据打乱偏差,可迁移到其他策略评估场景。
Dexterity 宣布其世界模型 Foresight 的视觉感知流水线经 NVIDIA 加速后,单周期延迟从 1508ms 降至 90ms,实现 17x 端到端提速,使实时双臂生产作业的感知-决策-执行闭环得以满足节拍。
推荐理由:逐阶段拆解了 TensorRT、GPU 并行与定制 CUDA kernel 各自带来的延迟收益,可迁移的优化路径清晰。
南方科技大学 CLEAR Lab 联合逐际动力、香港大学的论文《Generative Visual Foresight Meets Task-Agnostic Pose Estimation in Robotic Table-top Manipulation》入选 CoRL 2025,提出 GVF-TAPE 算法,让机器人通过观看视频预测任务执行过程来学会自主操作。
推荐理由:论文给出了LIBERO基准成功率与实机任务数据,可据此评估视频预测范式相对示教方法的实际差距。
国辰正域发布并联机器人与并联机构技术系列资讯,涵盖六自由度平台毫米级精度控制、足式机器人并联构型、FAST天眼馈源支撑系统中的并联机构,以及并联机器人的构型综合、刚度研究、轨迹规划与精度标定。内容还涉及并联机器人在光学、医疗(手术辅助与康复治疗)、航天、汽车制造等领域的应用。
国辰正域发布并联机器人系列资讯,涵盖六自由度平台毫米级精度控制、并联构型综合、刚度研究、轨迹规划与标定等技术专题。内容涉及足式机器人并联构型、FAST(500米口径球面射电望远镜)馈源支撑系统中的并联机构,以及并联机器人在光学、医疗(手术辅助与康复治疗)、航天、汽车制造等领域的应用。
Frontiers in Neuroengineering 发表论文介绍 SET(Sinusoidal Eye-Tracker)瞳孔检测方法,通过阈值化、分割、凸包边界提取与正弦分量拟合定位瞳孔中心,仅需调整阈值和最小分割尺寸两个参数。
推荐理由:论文给出 SET 在户外与室内图像集上的检测率、误差和帧率对比数据,可评估其在变光照场景的可用性。
这篇 Frontiers in Neuroengineering 社评汇总了长期皮层脑机接口电极的多项研究,指出生物相容性需在安全性、稳定性、功能性之外增加生物耐受性。
Frontiers in Neuroengineering 发表 van Dongen 等人的研究,通过组织与轴突建模以及小鼠小脑脑片体外实验,验证高频开关式(最高 100 kHz、占空比调制)刺激能像经典恒流刺激一样使 Purkinje 细胞产生 EPSC 与双脉冲易化,高频刺激的双脉冲比均值 1.94(σ=0.42)与恒流的 2.13(σ=0.44)接近。
推荐理由:论文用建模加小鼠脑片实验对比了开关式与恒流刺激的突触响应,可为刺激器电路设计者提供波形取舍依据。
Frontiers in Neuroengineering 发表论文介绍 NeuroPG,一款基于 MATLAB 的开源软件,把 DMD 控制、样品可视化与电生理和荧光数据采集整合到同一应用中,并可对数据做处理、分析与可视化。
推荐理由:论文对比了扫描激光、相位调制与 DMD 三种方案的取舍,并给出可复用的软件架构与硬件配置清单。
论文将开源 NeuroRighter 多通道电生理平台改造为面向清醒活动啮齿类动物的实时光遗传调控与多电极记录系统,整套含光遗传配置的成本约 $12000。
推荐理由:论文给出了LED替代激光的稳定性对比和整套系统约12000美元的构成,可为搭建低成本光遗传实验的实验室提供选型参考。
Frontiers in Neuroengineering 发表 Takashi Tateno 的论文,介绍一套由 5.0 × 5.0 mm CMOS IC 芯片、FPGA 与 PC 组成的体外神经刺激与记录系统。
推荐理由:论文给出了噪声、功耗与刺激后记录延迟等实测指标,可评估该 ASIC 方案用于多点刺激记录的可行性。
Frontiers in Neuroengineering 发表 Rüdiger Rupp 关于脊髓损伤(SCI)患者临床应用脑机接口(BCI)挑战的综述。文章指出 BCI 技术已趋成熟,可用于沟通、环境控制、神经假体、外骨骼和康复治疗,但高位脊髓损伤患者面临人工通气、自主神经功能障碍、神经病理性疼痛、抗痉挛药物以及急性应激与抑郁发作等限制因素。
推荐理由:论文系统梳理了制约脊髓损伤患者临床使用脑机接口的技术、用药与医疗因素,可为相关研究提供问题清单。
论文在 3 只麻醉 Long-Evans 大鼠的 VPL 丘脑与 S1 皮层植入 2×8 钨电极阵列,记录 LFP 并用线性 Granger 因果结合 AIC 定阶(模型阶数 2 ms)分析自然触觉与微刺激(0.2 ms 双相脉冲、25 μA、2 Hz)前中后的成对功能连接。
论文比较了 8 名健康志愿者与 14 名脊髓损伤(SCI)患者在足部和右手运动想象任务中的运动相关皮层电位(MRCP),并按有无中枢神经病理性疼痛(CNP)、完全与不完全损伤分组分析。
推荐理由:论文给出健康组与截瘫患者 MRCP 分类准确率对比,可帮助评估瘫痪因素对 BCI 检测器设计的影响。
研究提出用基于光纤的频域 OCT(SDOCT)在大鼠模型中活体监测长期植入电极周围的胶质瘢痕进展,替代需处死取材的组织学方法。光纤导管与柔性聚酰亚胺微电极一同植入脑内,在术后第 1、2、3、6、12 周采集 OCT 信号。
推荐理由:论文给出了OCT信号强度与衰减因子随植入时间的量化曲线,可用于评估活体长期监测胶质瘢痕的可行性。
Frontiers in Neuroengineering 发表一篇综述与病例系列研究,提出将神经反馈训练(NFT)与行为干预 TAGteach 结合,作为适用于高功能和低功能自闭症谱系障碍(ASD)儿童的干预方案。
论文用 1×1×1 mm 体素分辨率的三维 FEM 头部模型模拟 EEG,比较含硬脑膜层与以 CSF 替代硬脑膜的两个模型,发现纳入硬脑膜层使头皮电位下降约 20%,某位置峰值由 12.5 μV 降至 7.5 μV。
Frontiers in Neuroengineering 发表研究显示,皮层内微电极浸入模型蛋白溶液和急性植入都会同时引起阻抗的电阻性与电容性变化,而非纯电阻性变化;浸涂 4000 MW 聚乙二醇(PEG)可阻止体外阻抗升高,并降低大鼠皮层植入后的阻抗变化百分比。
推荐理由:论文给出蛋白吸附与PEG处理在多个频点的阻抗变化数据,可用于理解神经电极阻抗监测的非细胞因素。
Frontiers in Neuroengineering 发表 Jie Song 等人的研究,对 9 名接受最多 15 次脑机接口(BCI)康复治疗的卒中患者,用 DTI 测量内囊后肢(PLIC)结构完整性、用运动任务 fMRI 测量皮层运动活动。
研究开展三臂单盲随机对照试验,将 21 名慢性偏瘫卒中患者随机分入 BCI-HK、HK 或标准手臂治疗(SAT)组,每组 6 周共 18 次、每次 90 分钟干预,主要结局为上肢 FMMA 评分。
推荐理由:论文给出三组对照的 FMMA 分值与随访结果,可评估 BCI 联合机器人训练的实际增益幅度。
该论文综述了皮层内微电极阵列急性植入人脑后的组织反应,指出插入过程会造成微出血、血脑屏障破坏和小胶质细胞在数分钟内快速激活。
推荐理由:论文汇总了皮层内微电极阵列植入人体后的急性组织反应与记录质量表现,可用于评估神经接口的长期可靠性瓶颈。
Luan 等人在 Frontiers in Neuroengineering 发表综述,系统梳理神经调控的现状与新兴方法,涵盖直接电刺激(ENS)、磁、光遗传、热、声/机械、化学共 6 类,从动作电位产生的生物物理机制出发,给出各类方法的工作原理、技术实现与局限。
推荐理由:论文用一张对比表把六类神经调控方法的功耗、时延、空间分辨率和侵入性并列,选型时可直接对照。
研究考察闭环神经反馈 BCI 治疗对卒中患者任务相关脑活动的影响及其与功能获益的关系。8 名患者接受 SmartFBCI 治疗、6 名无治疗对照,在治疗前、中、后及结束后 1 个月进行行为评估与 fMRI 扫描,计算手指敲击任务的 Laterality Index(LI)。
推荐理由:研究对比了有无 BCI 治疗的脑激活变化,可了解其与行为改善的关联方向及样本局限。