Въведение в нанороботите и неговите медицински приложения

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





Nano Robotics е технологията за създаване на машини или роботи близо до микроскопичния мащаб на нанометър (10−9 метра). Нанороботика се отнася до нанотехнологии - инженерна дисциплина за проектиране и изграждане на нанороботи. Тези устройства варират от 0,1-10 микрометра и са съставени от нано скала или молекулни компоненти. Тъй като все още не са създадени изкуствени, небиологични роботи Nano, те остават мнима концепция. Имената нанороботи, наноиди, нанити или наномити също са били използвани за описание на тези хипотетични устройства.

Нанороботи

Нанороботи



Нано роботите могат да се използват в различни области на приложение като медицина и космически технологии. В наши дни тези нанороботи играят решаваща роля в областта на биомедицината, особено за лечение на рак, церебрална аневризма, премахване на бъбречни камъни, елиминиране на дефектирали части в структурата на ДНК и за някои други лечения, които се нуждаят от най-голяма подкрепа за спаси човешки животи.


Нанороботите са нано устройства, използвани с цел поддържане и защита на човешкото тяло срещу патогени. Нанороботите се изпълняват чрез използване на няколко компонента като сензори, изпълнителни механизми, управление, мощност, комуникация и чрез взаимодействие на кръстосани специални везни между органични неорганични системи.



Разработването на нанороботи се извършва чрез използване на различни подходи като:

Биочип

Комбинацията от нанотехнологии, фотолитография и нови биоматериали може да се разглежда като възможен начин, необходим за проектиране на технология за разработване на нанороботи за медицински приложения като диагностика и доставка на лекарства. Този реалистичен подход при проектирането на нанороботи е методология, която се използва в електронната индустрия.


Нуботи

Nubot е съкращение от „роботи с нуклеинова киселина“. Nubots са изкуствени роботизирани устройства в Nanoscale. Представителни нуботи включват многобройни дезокси проходилки за нуклеинова киселина, докладвани от групата на Ned Seeman в NYU, групата на Niles Pierce в Caltech, групата на John Reif от университета Duke, групата на Chengde Mao в Purdue и групата на Andrew Turberfield от университета в Оксфорд.

Позиционен наносглобяем

През 2000 г. Робърт Фритас и Ралф Меркъл откриха нанофабрично сътрудничество, което е непрекъснато усилие, състоящо се от десет организации с 23 изследователи от четири държави. Това сътрудничество има за цел да разработи позиционно контролиран механосинтез и диамандоидна нанофабрика, която е в състояние да изгради диамандоиден медицински наноробот.

Употреба на бактерии

Този подход използва биологични микроорганизми, като бактериите с намотка Escherichia. Така че този модел използва бич за задвижване. Използването на електромагнитни полета е за контрол на движението на биологично интегрирано устройство и неговите ограничени приложения.

Приложения за нанороботи

1. Нанороботика в хирургията

Хирургичните нанороботи се въвеждат в човешкото тяло чрез съдови системи и други кухини. Хирургичните нанороботи действат като полуавтономни хирурзи на място в човешкото тяло и се програмират или ръководят от човешки хирург. Този програмиран хирургичен наноробот изпълнява различни функции като търсене на патогени и след това диагностика и корекция на лезиите чрез нано-манипулация, синхронизирани от бордови компютър, като същевременно запазва и контактува с надзорния хирург чрез кодирани ултразвукови сигнали.

Нанороботика в хирургията

Нанороботика в хирургията

В наши дни се изследват по-ранните форми на клетъчна нанохирургия. Например, микропипета, бързо вибрираща с честота от 100 Hz микропипета, сравнително по-малка от 1 микрон в диаметър на върха, се използва за изрязване на дендрити от единични неврони. Този процес не трябва да уврежда способността на клетката.

2. Диагностика и тестване

Медицинските нанороботи се използват с цел диагностика, тестване и мониторинг на микроорганизми, тъкани и клетки в кръвния поток. Тези нанороботи са в състояние да отбележат рекорда и непрекъснато отчитат някои жизненоважни признаци като температура, налягане и параметри на имунната система на различни части на човешкото тяло.

3. Нанороботика в генната терапия

Нанороботите са приложими и при лечение на генетични заболявания, като свързват молекулярните структури на ДНК и протеините в клетката. След това модификациите и нередностите в ДНК и протеиновите последователности се коригират (редактират). Хромозомната заместителна терапия е много ефективна в сравнение с възстановяването на клетките. Сглобен съдов ремонт е вграден в човешкото тяло, за да изпълнява поддържането на генетиката чрез плаване вътре в ядрото на клетката.

Нанороботика в генната терапия

Нанороботика в генната терапия

Суперспирала от ДНК, когато е увеличена в долната си двойка роботизирани рамена, наномашината издърпва нишката, която е размотана за анализ, като междувременно горните рамена отделят протеините от веригата. Информацията, която се съхранява в базата данни на големия нанокомпютър, се поставя извън ядрото и се сравнява с молекулярните структури както на ДНК, така и на протеини, които са свързани чрез комуникационна връзка към кораб за ремонт на клетки. Отклоненията, открити в структурите, се коригират и протеините, прикрепени към веригата на дезокси нуклеиновата киселина, отново се реформират в първоначалната си форма.

4. Нанороботи в откриването и лечението на рак

Настоящите етапи на медицинските технологии и терапевтичните инструменти се използват за успешното лечение на рака. Важният аспект за постигане на успешно лечение се основава на подобряването на ефективното доставяне на лекарства за намаляване на страничните ефекти от химиотерапията.

Нанороботи в откриването и лечението на рак

Нанороботи в откриването и лечението на рак

Нанороботите с вградени химически биосензори се използват за откриване на туморните клетки в ранните етапи на развитие на рак в тялото на пациента. Наносензорите също се използват за намиране на интензивността на Е-кадхериновите сигнали.

5. Наностоматологията е едно от най-добрите приложения, тъй като нанороботите помагат в различни процеси, свързани със стоматологията. Тези нанороботи са полезни при десенсибилизиране на зъбите, орална анестезия, изправяне на неправилен набор от зъби и подобряване на трайността на зъбите, основни ремонти на зъбите и подобряване на външния вид на зъбите и др.

Наностоматология

Наностоматология

6. Нанороботите могат да се използват и като спомагателни устройства за обработка на различни химични реакции в засегнатите органи. Тези роботи са полезни и за наблюдение и контрол нива на глюкоза при пациенти с диабет.

Роботизирани проекти

Списъкът с роботизирани проекти включва следното.

Проекти по роботика за студенти по инженерство

Проекти по роботика за студенти по инженерство

1. Инфрачервен контрол Роботизиран автомобил
две. Радио честота Контролирано роботизирано превозно средство с лазерна аранжировка
3. На базата на микроконтролер 8051 Линия, следваща роботизирано превозно средство
4. Контролиране и движение на Изберете и поставете роботизиран Включете с помощта на Android безжично
5. Гласово контролирано роботизирано превозно средство на дълги разстояния Гласово разпознаване
6. Роботизиран автомобил с металотърсач
7. Изберете N място с мек захващащ захват
8. Използване на противопожарно роботизирано превозно средство 8051 Микроконтролер
9. Робот с контролирана радиочестота с Безжична камера за нощно виждане за шпиониране във военно поле
10. Противопожарен робот, управляван дистанционно с приложения за Android
11. Контролиран от персонален компютър безжичен многоцелев робот.
12. Двутонов многочестотен базиран на мобилен телефон контролиран робот
13. Цифров компас и Система за глобално позициониране Базирана система за самонавигация
14. Авто метро влакове, които преместват между две станции

Това е всичко за приложенията на нанороботиците в медицинската област, като хирургия, диагностика и тестване, генна терапия, откриване и лечение на рак, нано стоматология и др. Списъкът с проекти, предоставен в тази статия, е доста полезен за студенти по инженерство за проекти по роботика . Освен това, за всяка помощ по тази тема, можете да се свържете с нас, като коментирате в раздела за коментари, даден по-долу.

Кредити за снимки:

  • Нанороботи от themarysue
  • Нанороботика в хирургията от йолазит
  • Нанороботика в генната терапия от бръмча
  • Наностоматология от njms
  • Роботизирани проекти от dti