Нано-робототехника - это технология создания машин или роботы близок к микроскопическому масштабу нанометра (10-9 метров). Нанороботика относится к нанотехнологии - инженерная дисциплина для проектирования и создания нанороботов. Эти устройства имеют диапазон от 0,1 до 10 микрометров и состоят из наноразмерных или молекулярных компонентов. Поскольку никаких искусственных, небиологических нано-роботов еще не создано, они остаются притворной концепцией. Названия нанороботы, наноиды, наниты или наномиты также использовались для описания этих гипотетических устройств.
Нанороботы
Нано-роботы могут использоваться в различных областях, таких как медицина и космические технологии. В настоящее время эти нанороботы играют решающую роль в области биомедицины, особенно для лечения рака, церебральной аневризмы, удаления камней в почках, удаления дефектных частей в структуре ДНК, а также для некоторых других методов лечения, которые требуют максимальной поддержки. спасти человеческие жизни.
Нанороботы - это наноустройства, используемые с целью поддержания и защиты человеческого тела от патогенов. Нанороботы реализованы с использованием нескольких компонентов, таких как датчики, исполнительные механизмы, управление, питание, коммуникация и путем сопряжения специальных чешуек между органическими и неорганическими системами.
Разработка нанороботов осуществляется с использованием различных подходов, таких как:
Биочип
Комбинация нанотехнологий, фотолитографии и новых биоматериалов может рассматриваться как возможный путь, необходимый для разработки технологий для разработки нанороботов для медицинских приложений, таких как диагностика и доставка лекарств. Такой реалистичный подход к разработке нанороботов - методология, которая используется в электронной промышленности.
Нуботы
Нубот - это аббревиатура от «роботов с нуклеиновой кислотой». Нуботы - это искусственные роботы в наномасштабе. Репрезентативные нуботы включают многочисленных дезоксинуклеиновых кислот, о которых сообщила группа Неда Симана в Нью-Йоркском университете, группа Найлза Пирса в Калифорнийском технологическом институте, группа Джона Рейфа в Университете Дьюка, группа Чэндэ Мао в Пердью и группа Эндрю Турберфилда в Оксфордском университете.
Позиционная наносборка
В 2000 году Роберт Фриетас и Ральф Меркл основали сотрудничество с нанофабриками, в рамках которого десять организаций работают с 23 исследователями из четырех стран. Это сотрудничество направлено на развитие позиционно управляемого механосинтеза и алмазоидной нанофабрики, которая способна создать алмазоидного медицинского наноробота.
Использование бактерий
В этом подходе используются биологические микроорганизмы, такие как спиральные бактерии Escherichia. Итак, эта модель использует жгутик для движения. Электромагнитные поля используются для управления движением биологического интегрированного устройства и его ограниченного применения.
Приложения нанороботов
1. Наноробототехника в хирургии.
Хирургические нанороботы вводятся в организм человека через сосудистые системы и другие полости. Хирургические нанороботы действуют как полуавтономные хирурги на месте внутри человеческого тела и программируются или управляются хирургом-человеком. Этот запрограммированный хирургический наноробот выполняет различные функции, такие как поиск патогенов, а затем диагностика и коррекция поражений с помощью наноманипуляций, синхронизируемых бортовым компьютером, при сохранении и контакте с контролирующим хирургом с помощью кодированных ультразвуковых сигналов.
Наноробототехника в хирургии
В настоящее время исследуются более ранние формы клеточной нанохирургии. Например, микропипетка, быстро вибрирующая с частотой 100 Гц, используется для вырезания дендритов из отдельных нейронов с диаметром кончика сравнительно меньше 1 микрона. Этот процесс не должен нарушать работоспособность клетки.
2. Диагностика и тестирование
Медицинские нанороботы используются для диагностики, тестирования и мониторинга микроорганизмов, тканей и клеток в кровотоке. Эти нанороботы способны записывать записи и постоянно сообщать о некоторых жизненно важных показателях, таких как температура, давление и параметры иммунной системы различных частей человеческого тела.
3. Наноробототехника в генной терапии.
Нанороботы также применимы для лечения генетических заболеваний, связывая молекулярные структуры ДНК и белков в клетке. Затем исправляются (редактируются) модификации и нарушения в последовательностях ДНК и белков. Хромосомная заместительная терапия очень эффективна по сравнению с восстановлением клеток. Собранный ремонтный сосуд встроен в человеческое тело, чтобы поддерживать генетику, плавая внутри ядра клетки.
Наноробототехника в генной терапии
Когда суперспираль ДНК увеличивается в нижней паре роботов-манипуляторов, наномашина вытягивает нить, которая не подвергается анализу, в то время как верхние плечи отделяют белки от цепи. Информация, которая хранится в базе данных большого нанокомпьютера, размещается за пределами ядра и сравнивается с молекулярными структурами как ДНК, так и белков, которые связаны через канал связи с кораблем восстановления клеток. Отклонения, обнаруженные в структурах, исправляются, и белки, присоединенные к цепи дезоксинуклеиновой кислоты, снова принимают свою первоначальную форму.
4. Нанороботы в обнаружении и лечении рака
Современные медицинские технологии и терапевтические инструменты используются для успешного лечения рака. Важный аспект для достижения успешного лечения основан на улучшении эффективной доставки лекарств для уменьшения побочных эффектов химиотерапии.
Нанороботы в выявлении и лечении рака
Нанороботы со встроенными химическими биосенсорами используются для обнаружения опухолевых клеток на ранних стадиях развития рака внутри тела пациента. Наносенсоры также используются для определения интенсивности сигналов E-кадгерина.
5. Нанодентология - одно из важнейших приложений, поскольку нанороботы помогают в различных процессах, связанных с стоматологией. Эти нанороботы полезны для десенсибилизации зубов, анестезии полости рта, выпрямления неправильного набора зубов и повышения их прочности, капитального ремонта зубов и улучшения внешнего вида зубов и т. Д.
Нанодентология
6. Нанороботы также могут использоваться как вспомогательные устройства для обработки различных химических реакций в пораженных органах. Эти роботы также полезны для мониторинг и контроль уровни глюкозы у больных сахарным диабетом.
Роботизированные проекты
В список робототехнических проектов входят следующие.
Проекты робототехники для студентов инженерных специальностей
1. Инфракрасное управление Роботизированный автомобиль
два. Радиочастота Управляемый роботизированный автомобиль с системой лазерного луча
3. На базе микроконтроллера 8051 Линия, следующая за роботизированным автомобилем
4. Контроль и перемещение Выберите и поместите робот Постановка на охрану с помощью Android по беспроводной сети
5. Голосовое управление роботизированным транспортным средством на большие расстояния Распознавание речи
6. Металлоискатель Роботизированный Автомобиль
7. Pick N Place с мягким захватом
8. Пожарный роботизированный автомобиль с использованием 8051 микроконтроллер
9. Робот с радиочастотным управлением Беспроводная камера ночного видения для шпионажа на поле боя
10. Робот-пожарный робот удаленно управляется с помощью приложений Android
11. Беспроводной многоцелевой робот, управляемый персональным компьютером.
12. Двухтональный многочастотный режим робот, управляемый мобильным телефоном
13. Цифровой компас и спутниковая система навигации Система самонавигации на основе
14. Автомобили метро, курсирующие между двумя станциями.
Речь идет о применении нанороботов в медицинской сфере, такой как хирургия, диагностика и тестирование, генная терапия, обнаружение и лечение рака, нано-стоматология и т. Д. Список проектов, представленный в этой статье, весьма полезен для студенты инженерных специальностей для проектов робототехники . Кроме того, для получения любой помощи по этой теме вы можете связаться с нами, оставив комментарий в разделе комментариев ниже.
Фото:
