Uvod v nanorobote in njegove medicinske namene

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Nano Robotics je tehnologija ustvarjanja strojev oz roboti blizu mikroskopskega merila nanometra (10–9 metrov). Nanorobotika se nanaša na nanotehnologija - inženirska disciplina za načrtovanje in izdelavo nanorobotov. Te naprave segajo od 0,1 do 10 mikrometrov in so sestavljene iz nano lestvice ali molekularnih komponent. Ker še niso bili ustvarjeni nobeni umetni, nebiološki roboti Nano, ostajajo pretvarjajoč se koncept. Imena nanoroboti, nanoidi, naniti ali nanomiti so bila uporabljena tudi za opis teh hipotetičnih naprav.

Nanoroboti

Nanoroboti



Nano roboti se lahko uporabljajo na različnih področjih uporabe, kot sta medicina in vesoljska tehnologija. Dandanes imajo ti nanoroboti ključno vlogo na področju biomedicine, zlasti za zdravljenje raka, možganske anevrizme, odstranjevanje ledvičnih kamnov, odstranjevanje okvarjenih delov v strukturi DNA in za nekatera druga zdravljenja, ki potrebujejo največjo podporo rešiti človeška življenja.


Nanoroboti so nano naprave, ki se uporabljajo za vzdrževanje in zaščito človeškega telesa pred patogeni. Nanoroboti se izvajajo z uporabo več komponent, kot so senzorji, aktuatorji, nadzor, moč, komunikacijo in s povezovanjem navzkrižno posebnih lestvic med organskimi anorganskimi sistemi.



Razvoj nanorobotov poteka z uporabo različnih pristopov, kot so:

Biočip

Kombinacija nanotehnologije, foto-litografije in novih biomaterialov se lahko šteje za možen način za oblikovanje tehnologije za razvoj nanorobotov za medicinske namene, kot sta diagnoza in dostava zdravil. Ta realen pristop pri oblikovanju nanorobotov je metodologija, ki se uporablja v elektronski industriji.


Nuboti

Nubot je kratica za „robote z nukleinsko kislino“. Nuboti so umetne robotske naprave v Nanoscaleu. Reprezentativni nuboti vključujejo številne sprehajalce nukleinske kisline po deoksiju, o katerih so poročali skupina Neda Seemana iz New Yorka, skupina Nilesa Piercea v Caltechu, skupina Johna Reifa na univerzi Duke, skupina Chengde Mao na Purdueju in skupina Andrewa Turberfielda na univerzi v Oxfordu.

Položajni nanosestav

Leta 2000 sta Robert Frietas in Ralph Merkle našla nanofaktorsko sodelovanje, ki je stalno prizadevanje desetih organizacij s 23 raziskovalci iz štirih držav. Cilj tega sodelovanja je razvoj pozicijsko nadzorovane mehanosinteze in diamondoidne nanofabrike, ki je sposobna izdelati diamondoidni medicinski nanorobot.

Uporaba bakterij

Ta pristop uporablja biološke mikroorganizme, kot so bakterije tuljave Escherichia. Torej ta model za pogon uporablja flagelum. Uporaba elektromagnetnih polj je za nadzor gibanja biološko integrirane naprave in njenih omejenih aplikacij.

Nanorobotski programi

1. Nanorobotika v kirurgiji

Kirurški nanoroboti se v človeško telo vnesejo prek žilnih sistemov in drugih votlin. Kirurški nanoroboti delujejo kot polavtonomni kirurg na kraju samem znotraj človeškega telesa in jih programira ali vodi človeški kirurg. Ta programirani kirurški nanorobot izvaja različne funkcije, kot je iskanje patogenov, nato pa diagnostiko in korekcijo lezij z nano-manipulacijo, sinhronizirano z vgrajenim računalnikom, hkrati pa ohranja in stika z nadzornim kirurgom prek kodiranih ultrazvočnih signalov.

Nanorobotika v kirurgiji

Nanorobotika v kirurgiji

Dandanes se preučujejo prejšnje oblike celične nano-kirurgije. Na primer, mikropipeta, ki hitro vibrira s frekvenco 100 Hz mikropipete s sorazmerno manjšim od 1 mikrona premerom konice, se uporablja za rezanje dendritov iz posameznih nevronov. Ta postopek ne bi smel poškodovati sposobnosti celic.

2. Diagnostika in testiranje

Medicinski nanoroboti se uporabljajo za diagnostiko, testiranje in spremljanje mikroorganizmov, tkiv in celic v krvnem obtoku. Ti nanoroboti so sposobni zabeležiti zapis in neprestano poročajo o nekaterih vitalnih znakih, kot so temperatura, tlak in parametri imunskega sistema v različnih delih človeškega telesa.

3. Nanorobotika v genski terapiji

Nanoroboti so uporabni tudi pri zdravljenju genetskih bolezni, tako da povezujejo molekularne strukture DNA in beljakovin v celici. Nato se spremembe in nepravilnosti v zaporedjih DNA in proteinov popravijo (uredijo). Kromosomsko nadomestno zdravljenje je v primerjavi s popravilom celic zelo učinkovito. Sestavljena posoda za popravilo je vgrajena v človeško telo za vzdrževanje genetike s plavanjem v jedru celice.

Nanorobotika v genski terapiji

Nanorobotika v genski terapiji

Super-tuljava DNK, ko se poveča v spodnjem paru robotskih rok, nanomašina potegne verigo, ki je za analizo nenavita, medtem ko nadlakti ločijo beljakovine iz verige. Informacije, ki so shranjene v zbirki podatkov velikega nanoračunalnika, so postavljene zunaj jedra in primerjane z molekularnimi strukturami DNA in proteinov, ki so prek komunikacijske povezave povezane s celico za popravilo celic. Nepravilnosti, ugotovljene v strukturah, se popravijo in beljakovine, ponovno pritrjene na verigo nukleinske kisline z deoksi, se ponovno spremenijo v prvotno obliko.

4. Nanoroboti pri odkrivanju in zdravljenju raka

Za uspešno zdravljenje raka se uporabljajo sedanje stopnje medicinskih tehnologij in terapevtskih orodij. Pomemben vidik uspešnega zdravljenja temelji na izboljšanju učinkovitega dajanja zdravil za zmanjšanje stranskih učinkov kemoterapije.

Nanoroboti pri odkrivanju in zdravljenju raka

Nanoroboti pri odkrivanju in zdravljenju raka

Nanoroboti z vgrajenimi kemičnimi biosenzorji se uporabljajo za odkrivanje tumorskih celic v zgodnjih fazah razvoja raka v pacientovem telesu. Nanosenzorji se uporabljajo tudi za iskanje intenzivnosti signalov E-kadherina.

5. Nanodentistika je ena največjih aplikacij, saj nanoroboti pomagajo v različnih procesih, ki sodelujejo v zobozdravstvu. Ti nanoroboti pomagajo pri desenzibilizaciji zob, ustni anesteziji, ravnanju nepravilnih zob in izboljšanju trajnosti zob, večjih popravilih zob in izboljšanju videza zob itd.

Nanodentistika

Nanodentistika

6. Nanoroboti se lahko uporabljajo tudi kot pomožne naprave za obdelavo različnih kemičnih reakcij v prizadetih organih. Ti roboti so uporabni tudi za spremljanje in nadzor ravni glukoze pri bolnikih s sladkorno boleznijo.

Robotski projekti

Seznam robotskih projektov vključuje naslednje.

Projekti robotike za študente tehnike

Projekti robotike za študente tehnike

1. Infrardeče nadzorovano Robotsko vozilo
dva. Radio frekvenca Nadzorovano robotsko vozilo z razporeditvijo laserskih žarkov
3. Na osnovi mikrokrmilnika 8051 Vrstica, ki sledi robotskemu vozilu
4. Nadzor in gibanje Pick and Place Robotic Arm z brezžično uporabo Androida
5. Robotsko vozilo z glasovnim nadzorom na dolge razdalje Prepoznavanje govora
6. Robotsko vozilo za detektor kovin
7. Izberite mesto N z mehkim prijemalom
8. Uporaba gasilnega robotskega vozila 8051 Mikrokrmilnik
9. Robotom z radijsko frekvenco Brezžična kamera Night Vision za vohunjenje na vojnem polju
10. Robot za gašenje požara na daljavo z aplikacijami za Android
11. Brezžični večnamenski robot z osebnim računalnikom.
12. Dvotonski večfrekvenčni robot z nadzorom mobilnega telefona
13. Digitalni kompas in Globalni sistem za določanje položaja Temeljen sistem za samonavigacijo
14. Avto metro vlaki, ki vozijo med dvema postajama

Tu gre za aplikacije nanorobotike na medicinskem področju, kot so kirurgija, diagnoza in testiranje, genska terapija, odkrivanje in zdravljenje raka, nano zobozdravstvo itd. Seznam projektov v tem članku je zelo koristen za študentje inženirstva za robotske projekte . Poleg tega se lahko za kakršno koli pomoč glede te teme obrnete na nas tako, da komentirate v spodnjem oddelku za komentarje.

Zasluge za fotografije:

  • Nanoroboti avtorja themarysue
  • Nanorobotika v kirurgiji jolasit
  • Nanorobotika v genski terapiji avtor buzzle
  • Nanodentistika avtor njms
  • Robotski projekti avtorja dti