纳米机器人是什么?

2021
11/15

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端点医药
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不知道周末您一般采用什么方式放松呢?小编喜欢以看电影的方式来放松,在最近上映的《007:无暇赴死》有复杂的剧情和惊艳的动作戏,您是否注意到电影中含有的大量高科技元素?

新型纳米机器人,一种“黑科技”,它引起端点小编的注意,首先,它通过基因编排,可以直接攻击特定DNA,具有同一血缘家族之间的传染性,并且仅通过皮肤接触即可感染。

听起来很可怕吧。那么纳米机器人究竟距离我们有多神秘呢?

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纳米是一个极小的单位,一纳米等于十亿分之一米,即如若把一根头发丝破成5万根,每一根的厚度就是一纳米。所谓纳米机器人,就是在纳米的尺度上,研制可编程的机器人,也称其为“细胞机器人”或“DNA机器人”[2]。

纳米机器人的概念最早是由诺贝尔奖获得者理查德·费曼教授于1959年提出的。他认为人类未来有可能建造一种分子大小的微型机器,以分子甚至单个原子作为建筑构件,在非常细小的空间里构建物质。这意味着,人类可在底层空间制造任何东西。纳米机器人技术在当时只是一种科学幻想,但如今已出现在现实世界[2]。

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[3]

纳米机器人在医疗、军事、工业、农业等领域都具有非常广阔的应用前景,其中对于仿生医用无约束微纳米机器人在生物医学领域的应用,国内外研究主要包括以下几个方向:

1)用于疾病诊断和健康监测的移动式原位传感

微纳米机器人作为一种可植入的移动传感器,可以追踪显示目标生化标记物,从而动态监测患者健康状况,对疾病进行早期诊断,如监测患者体内的血糖水平[4]。

2)靶向治疗

移动式微纳米机器人可以在特定的目标位置精确、可控地释放治疗性生物和化学物质,从而将潜在的副作用降到最低,并且可以输送更多的物质,以便患者更快、更好地恢复健康[4]。

3)外科微创

由内窥镜或机器人辅助的手术显著减少了切口的大小,降低了术后患者的发病率,缩短了恢复时间,并减少了根治性手术带来的负面影响。远程显微操作作为一种治疗模式,可将微创手术的创口减小为局部可控的物理损伤[4]。

每一种新科技的出现,似乎都包涵着无限可能,纳米机器人也不例外。可以进入体内,自动抵达病灶并进行治疗的纳米机器人一直是人类梦寐以求的科技和医疗手段。但要适应各种实际需求,纳米机器人还面临诸多挑战。比如受尺寸限制如何将多种功能集到一个机器人上,如何实现在3D平面上对机器人的控制,以及寻找更新的能量转换机制、更强大的无线驱动等等。

随着科技的飞速发展,相信用不了太久这些问题都会被解决。纳米机器人也将走进我们的日常生活。就如周海中教授在《论机器人》一文中所预言的那样:到21世纪中叶,纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。

参考文献:

[1].未来给你做手术的也许是DNA纳米机器人[J].中国科学探险,2021(03):83-85.

[2]晓秋.纳米机器人服务人类的日子不远了[J].现代班组,2021(04):16.

[3].美研制出纳米机器人  可清理动脉血管垃圾[J].科技传播,2010(10):12.

[4]周可,陈梦梦,付静,许帅,杨润怀,钱俊超.仿生无约束微纳米机器人在生物医学上的应用[J].生物医学工程学杂志,2021,38(05):1003-1009.

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关键词:
微纳米机器人,纳米机器人,监测患者,DNA,科技

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