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DOI : 10.2240/azojono0119

Perspectivas de Robots Médicos

Vadali Shanthi y Sravani Musunuri

Derechos De Autor AZoM.com Pty Ltd.

Esto es un artículo del Sistema de las Recompensas del Acceso Abierto del AZo (AZo-REMOS) distribuido de conformidad con los AZo-REMOS http://www.azonano.com/oars.asp

Sometido: 5 de septiembre de 2007

Asentado: 13 de noviembre de 2007

Temas Revestidos

Extracto

Introducción

Cuáles son Nanorobots

Elementos de Nanorobots

Los Componentes y el Diseño de Nanorobots

Aproximaciones para la Construcción de Nanorobots

Reconocimiento del Sitio de la Meta por Nanorobots

Estrategias Empleadas por Nanorobots para Evadir el Sistema Inmune

Nanorobots en la Detección y el Tratamiento del Cáncer

Ejemplo Práctico de la Aproximación de Nanorobots para la Detección y el Tratamiento del Cáncer

Nanorobots en la Diagnosis y el Tratamiento de la Diabetes

Nivel de la Glucosa Que Controla usando Nanorobots

Respirocyte - un Portador Artificial Nanorobot del Oxígeno

Fagocitos Artificiales - Microbivores Nanorobots

Chromallocyte: Una Célula-Reparación Movible Hipotética Nanorobot

Otras Aplicaciones de Nanorobots

Conclusión

Referencias

Detalles del Contacto

La Nanotecnología es una ciencia fascinadora para muchos científicos pues les ofrece muchos retos. Un tal reto es Nanorobots, que una vez probablemente una fantasía ha entrado en realidad ahora. La aplicación propuesta de nanorobots puede colocar de frío común a la enfermedad terrible como cáncer. Algunos tales ejemplos pueden ser Pharmacyte, Respirocyte, Microbivores, Chromallocyte y mucho más. El estudio de nanorobots tiene llevar al campo de Nanomedicine. Nanomedicine ofrece la perspectiva de las nuevas herramientas potentes para el tratamiento de enfermedades humanas y la mejoría de sistemas biológicos humanos.

Introducción

La actual era de Nanotecnología ha alcanzado a un escenario donde están capaces los científicos de desarrollar las máquinas complejas programables y externamente controlables que se construyen en el nivel molecular que puede trabajar dentro del cuerpo del paciente. La Nanotecnología permitirá a representantes técnicos construir los nanorobots sofisticados que pueden navegar el cuerpo humano, transportar las moléculas importantes, manipular objetos microscópicos y comunicar con los médicos por los sensores, los motores, los manipulantes, los generadores de potencia y los ordenadores miniatura de la molecular-escala. La idea de construir un nanorobot viene los nanodevices naturales del hecho ese del cuerpo; los neutrophiles, los linfocitos y los glóbulos blancos vagan constante sobre el cuerpo, reparando tejidos dañados, atacando y comiendo microorganismos invasores, y las partículas no nativas altas arrebatadoras para que los diversos órganos analicen o excreten.

Cuáles son Nanorobots

Nanorobotics está emergiendo como campo exigente que se ocupa de cosas minúsculas en el nivel molecular. Nanorobots es sistemas nanoelectromechanical quintaesenciales diseñados para realizar una tarea específica con la precisión en las dimensiones del nanoscale. Su ventaja sobre remedio convencional miente en su talla. La talla de Partícula tiene efecto sobre curso de la vida del suero y el modelo de la deposición. Esto permite las drogas del nanosize para ser utilizado en una concentración más inferior y tiene un inicio anterior de la acción terapéutica. También proporciona a los materiales para la salida controlada de la droga dirigiendo los portadores a una ubicación específica [1]. El nanodevice médico típico será probablemente un robot de la micrón-escala ensamblado de piezas del nanoscale. Estos nanorobots pueden trabajar juntos en respuesta a los estímulos del ambiente y a los principios programados para producir los resultados macros de la escala [2].

Elementos de Nanorobots

El Carbón será probablemente el elemento principal que comprende el bulto de un nanorobot médico, probablemente bajo la forma de nanocomposites del diamante o del diamondoid/del fullerene. Muchos otros elementos pálidos tales como hidrógeno, azufre, oxígeno, nitrógeno, flúor, silicio, Etc. serán utilizados para los propósitos especiales en los engranajes y otros componentes [2] del nanoscale. La inercia química del diamante es probada por varios estudios experimentales. Un tal experimento conducto en los macrófagos peritoneales del ratón cultivados en DLC no mostró ningún exceso de desbloquear importante de la deshidrogenasa del lactato o del N-acetilo-D-GLUCOSAMINIDASe beta de la enzima lysosomal (una enzima sabida para release/versión de macrófagos durante la inflamación).

El examen Morfológico no reveló ningún daño físico a los fibroblastos o a los macrófagos, y el osteoblast humano como las células que confirmaban la indicación bioquímica que no había toxicidad y que no se sacó ninguna reacción inflamatoria in vitro. El pulidor y el más sin defectos la superficie del diamante, menos es la actividad del leucocito y la adsorción el fibrinógeno. Un experimento por Espiga y otros [41] mostró que los fulminantes del diamante del CVD implantados intraperitoneal en los ratones vivos para 1 semana revelaron la reacción inflamatoria mínima. Interesante, en el más áspero “pulió” la superficie, una pequeña cantidad de extensión y los macrófagos fundidos eran presente, indicando que había ocurrido una cierta activación. La superficie exterior con suavidad del cercano-nanómetro da lugar a bioactividad muy inferior. Debido a la energía superficial extremadamente alta de la superficie apaciguada del diamante y al hydrophobicity fuerte de la superficie del diamante, el exterior del diamante está casi totalmente químicamente inerte.

Los Componentes y el Diseño de Nanorobots

Nanorobots poseerá la panoplia completa de subsistemas autónomos cuyo diseño se derive de modelos biológicos. Drexler era evidentemente el primer a señalar, en 1981, que los dispositivos complejos se asemejan a modelos biológicos en sus componentes estructurales [42]. Los diversos componentes en el diseño del nanorobot pueden incluir los sensores a bordo, los motores, los manipulantes, las fuentes de alimentación, y los ordenadores moleculares. Quizás el ejemplo biológico más conocido de tal maquinaria molecular es el ribosoma el único libremente ensamblador programable del nanoscale ya en existencia. El mecanismo por el cual la proteína ata al sitio específico del receptor se pudo copiar para construir la arma robótica molecular.

La arma del manipulante se puede también impulsar por una serie detallada de las señales de mando, apenas pues el ribosoma necesita el mRNA conducir sus acciones. Estas señales de mando son proporcionadas por las señales acústicas, eléctricas, o químicas externas que son recibidas por la arma del robot vía un sensor a bordo usando una “configuración simple de la difusión” [43, 44, y 45] una técnica que se pueda también utilizar para importar potencia. la célula biológica se puede mirar como ejemplo de una configuración de la difusión en la cual el núcleo de la célula envíe señales bajo la forma de mRNA a los ribosomas para fabricar las proteínas celulares.

Los Ensambladores son los sistemas moleculares de la máquina que se podrían describir como sistemas capaces de realizar la fabricación molecular en la escala atómica [46] que requieren las señales de mando proporcionadas por un nanocomputer a bordo que Este nanocomputer programable debe poder validar las instrucciones salvadas que se ejecutan secuencialmente para ordenar la arma del manipulante para poner la mitad o el nanopart correcta en la posición y la orientación deseadas, así dando mando exacto sobre la sincronización y las ubicaciones de las reacciones químicas o de las operaciones de ensamblaje [47].

Aproximaciones para la Construcción de Nanorobots

Hay dos aproximaciones principales a la construcción en la escala del nanómetro: ensamblaje y uno mismo-ensamblaje posicionales. En ensamblaje posicional, los investigadores emplean algunos dispositivos tales como la arma de un robot miniatura o de un conjunto microscópico para tomar las moléculas uno por uno y para ensamblarlas manualmente. En cambio, el uno mismo-ensamblaje es mucho menos cuidadoso, porque se aprovecha de la tendencia natural de ciertas moléculas de buscar uno otro fuera. Con los componentes uno mismo-que ensamblan, todos que los investigadores tienen que hacer son mil millones puestos de ellos en un cubilete y permitieron sus afinidades naturales las ensamblan automáticamente en las configuraciones deseadas. La Fabricación de sistemas nanorobotic complejos requiere las técnicas de fabricación que pueden construir una estructura molecular vía modelos de cómputo del mechanosynthesis del diamante (DMS) [3, 4]. El DMS es la adición controlada de los átomos de carbón a la superficie del incremento de un cedazo cristalino del diamante en un ambiente de la vacío-fabricación. Los vínculos químicos Covalentes se forman uno por uno como resultado de las fuerzas mecánicas posicional obligadas aplicadas en la punta de un aparato del microscopio de la antena de la exploración, siguiendo una serie programada.

Reconocimiento del Sitio de la Meta por Nanorobots

Diversos tipos de la molécula son distinguidos por una serie de sensores quimiotácticos cuyos puntos de enlace tengan una diversa afinidad para cada clase de molécula. [6] El sistema de mando debe asegurar un funcionamiento conveniente. Puede ser demostrado con un número resuelto de nanorobots que responden tan rápido come sea posible para un decorado basado tarea específica. En el espacio de trabajo 3D la meta tiene substancias químicas superficiales permitiendo que los nanorobots lo detecten y reconozcan [6, 7, y 8]. La Fabricación los mejores de los sensores y actuadores con tallas del nanoscale hace que encuentran la fuente del desbloquear de la substancia química. El simulador del Diseño de Mando (NCD) de Nanorobot fue desarrollado, que es software para los nanorobots en ambientes con los líquidos dominados por el movimiento Browniano y viscosos bastante que fuerzas de inercia.

Primero, como punta de la comparación, los científicos utilizaron pequeños movimientos Brownianos de los nanorobots los' para encontrar la meta por búsqueda al azar. En un segundo método, el monitor de los nanorobots para la concentración química importante encima del nivel de fondo. Después de detectar la señal, un nanorobot estima el gradiente de concentración y se mueve hacia concentraciones más altas hasta que alcance la meta. En la tercera aproximación, los nanorobots en la meta release/versión otra substancia química, que otros utilizan como señal que conduce adicional a la meta. Con estas concentraciones de la señal, solamente los nanorobots que pasan dentro de algunos micrones de la meta son probables detectar la señal.

Así, podemos mejorar la reacción teniendo los nanorobots mantenemos posiciones cerca de la pared del vaso en vez de conectar en el flujo de volumen en el vaso de vigilar la concentración de una señal de otras; un nanorobot puede estimar el número de nanorobots en la meta. Así Pues, el nanorobot utiliza esta información para determinar cuando suficiente nanorobots están en la meta, de tal modo terminando la señal “attractant” adicional que un nanorobot puede release/versión. Se encuentra que los nanorobots paran el atraer de otros han respondido una vez que suficiente nanorobots. La cantidad se considera suficientes cuando la región de la meta es revestida denso por los nanorobots. Así estas máquinas minúsculas funcionan en el sitio de la meta exactamente y exacto a ese fragmento solamente a cuál se diseña para hacer [9].

Estrategias Empleadas por Nanorobots para Evadir el Sistema Inmune

Cada nanorobot médico puesto dentro del cuerpo humano encontrará las células fagocitarias muchas veces durante su misión. Así todo el Nanorobots, que están de una talla capaz de la ingestión por las células fagocitarias, debe incorporar mecanismos físicos y los protocolos operativos para evitar y escape de fagocitos. La estrategia inicial para los nanorobots médicos es primera para evitar el contacto o el reconocimiento fagocitario. Para evitar ser atacada por el sistema inmune del ordenador principal, la mejor opción es tener una capa exterior de diamante pasivo. El pulidor y el sin defectos la capa, menos es la reacción del sistema inmune del cuerpo. Y si esto no puede entonces evitar está atando a la superficie del fagocito que ése lleva a la activación fagocitaria. Si está atrapado, el nanorobot médico puede inducir la exocitosis de la vacuola phagosomal en la cual se aloja o inhibir la fusión phagolysosomal y el metabolismo phagosome.

En condiciones económicas raras, puede ser necesario matar al fagocito o bloquear el sistema fagocitario entero. La aproximación más directa para a completo - el nanorobot médico funcional es emplear sus mecanismos de la movilidad al locomote fuera, o lejos, de la célula fagocitaria que está tentativa engullirlo. Esto puede implicar el cytopenetration reverso, que debe ser hecho prudentemente (e.g., la salida rápida de virus nonenveloped de las células puede ser citotóxica). Es posible que la fagocitosis frustrada puede inducir una reacción granulomatosa compensatoria localizada. Los nanorobots Médicos por lo tanto pueden también necesitar emplear las estrategias defensivas simples pero activas para prevenir la formación del granuloma. La Metabolización de la glucosa y del oxígeno locales para la energía puede hacer mover por motor de los nanorobots. En un ambiente clínico, otra opción estaría energía acústica externamente suministrada. Cuando la tarea de los nanorobots se termina, pueden ser extraídos permitiéndolos al exfuse ellos mismos vía los canales excretorios humanos usuales o pueden también ser quitados por los sistemas activos del limpiador [10, 11].

Nanorobots en la Detección y el Tratamiento del Cáncer

El revelado de nanorobots puede proporcionar a los avances notables para la diagnosis y el tratamiento del cáncer. Nanorobots podría estar un muy útil y esperanzado para la terapia de pacientes, puesto que los tratamientos actuales como radioterapia y la quimioterapia terminan a menudo hacia arriba la destrucción de células más sanas que las cacerígenas. Desde este punto de vista, proporciona a una terapia no-deprimida para los enfermos de cáncer. El Nanorobots podrá distinguir entre diversos tipos de la célula que es el malo y las células normales controlando sus antígenos superficiales (son diferentes para cada tipo de célula). Esto es lograda por el uso de los sensores quimiotácticos enchavetados a los antígenos específicos en las células de meta. Otra aproximación utiliza la metodología innovadora para lograr el mando descentralizado para una acción colectiva distribuida en el combate del cáncer. Usando los sensores químicos pueden ser programados para detectar diversos niveles de E-cadherin y beta-catenin en fases primarias y metastáticas. Los nanorobots Médicos entonces destruirán estas células, y solamente estas células. Los métodos de control siguientes eran considerados:

·         Al Azar: nanorobots que se mueven pasivo con el líquido que alcanza la meta solamente si topan en ella debido al movimiento Browniano.

·         Siga el gradiente: la intensidad de la concentración del monitor de los nanorobots para E-cadherin hace señales, cuando está detectada, la dimensión y sigue el gradiente hasta alcanzar la meta. Si el presupuesto del gradiente con posterioridad a la detección de señal no encuentra ninguna señal adicional in50ms, el nanorobot considera la señal de ser un positivo falso y continúa el fluir con el líquido.

·         Siga el gradiente con attractant: como arriba, solamente los nanorobots que llegan la meta, release/versión además una diversa señal química usada por otras para mejorar su capacidad de encontrar la meta. Así, un gradiente más alto de la intensidad de la señal de E-cadherin se utiliza como identificación de parámetro química en nanorobots que conducen para determinar tejidos malos. Los nanosensors Integrados se pueden utilizar para tal tarea para encontrar la intensidad de las señales de E-cadherin. Así pueden ser empleados efectivo para tratar el cáncer [9].

Ejemplo Práctico de la Aproximación de Nanorobots para la Detección y el Tratamiento del Cáncer

Pharmacyte es un sistema médico del nanorobot capaz de transporte digital exacto, una sincronización, y una apuntar-salida autopropulsados, controlados por ordenador de agentes farmacéuticos a los destinos celulares e intracelulares específicos dentro del cuerpo humano. El escape de Pharmacytes el proceso fagocitario como no embolize los pequeños vasos sanguíneos porque el capilar humano viable mínimo que permite el pasaje de eritrocitos intactos y de células blancas es el micronmeter 3-4 en el diámetro, que es más grande que el Pharmacyte propuesto más grande.

Pharmacytes tendrá muchas aplicaciones en nanomedicine tal como lanzamiento del apoptosis en células cancerosas y mando directo de los procesos de la transmisión de señales de la célula. Pharmacytes podría también marcar las células de meta con etiqueta con defensiva natural bioquímica o los sistemas del barrido, una estrategia llamaron “señalar por medio de una bandera fagocitario” [12]. Por ejemplo, las moléculas nuevas del reconocimiento se expresan en la superficie de células apoptotic. En el caso de linfocitos de T, una tal molécula es fosfatidilserina, un lípido que se restrinja normalmente a la cara interna de la membrana de plasma [el 1m] pero, después de la inducción del apoptosis, aparece en el exterior [13].

Las Células que soportan esta molécula en su superficie se pueden después reconocer y quitar por las células fagocitarias. El Sembrador de la pared exterior de una célula de meta con la fosfatidilserina u otras moléculas con la acción similar podría activar comportamiento fagocitario por los macrófagos, que habían determinado equivocadamente la célula de meta como substancias apoptotic capaces de accionar una reacción por el cuerpo [14] que Pharmacytes sería capaz de llevar hasta aproximadamente 1cubicmeter hacia adentro de los tanques a bordo salvados carga útil farmacéutica que se descargan mecánicamente usando las bombas de clasificación moleculares operatorio bajo el control de un ordenador a bordo [15,16].

Dependiendo de requisitos de misión, la carga útil se puede descargar en el flúido extracelular próximo o entregar directamente en el cytosol usando un mecanismo del inyector de la transmembrana. Si es necesario para una aplicación determinada, los cilios mecánicos desplegables y otros sistemas locomotores se pueden agregar al Pharmacyte para permiso movilidad transvascular y transcellular, así permitiendo la salida de moléculas farmacéuticas a celular específico e incluso de direccionamientos intracelulares con desvío insignificante. Pharmacytes, agotado de sus cargas útiles o terminando una vez su misión, sería recuperado del paciente por caminos excretorios convencionales. [17] Los nanorobots se pudieron después recargar, reprogramar y reciclar para el uso en un segundo paciente que puede necesitar un diverso agente farmacéutico apuntado a los diversos tejidos o células que en el primer paciente [27, 28].

Nanorobots en la Diagnosis y el Tratamiento de la Diabetes

La Glucosa llevada a través de la secuencia de la sangre es importante mantener el metabolismo humano que trabaja saludablemente, y su nivel correcto es una cuestión clave en la diagnosis y el tratamiento de la diabetes. Relacionado Intrínseco con las moléculas de la glucosa, la proteína hSGLT3 tiene una influencia importante en mantener las actividades gastrointestinales apropiadas del nervio colinérgico y de la función de músculo esquelético, regulando la concentración extracelular de la glucosa [18]. La molécula hSGLT3 puede servir definir los niveles de la glucosa para los pacientes de la diabetes. El aspecto más interesante de esta proteína es el hecho de que sirve como sensor determinar la glucosa [18].

El modelo de prototipo simulado del nanorobot ha embutido nanobioelectronics del semiconductor de Óxido de Metal Complementario (CMOS). Ofrece una talla del micronmeter ~2, que permiso que operatorio libremente dentro del cuerpo. Si el nanorobot es invisible o visible para las reacciones inmunes, no tiene ninguna interferencia para detectar niveles de la glucosa en secuencia de la sangre. Incluso con la reacción del sistema inmune dentro del cuerpo, el nanorobot no es atacado por el biocompatibility debido de los glóbulos blancos [19] Para la glucosa que vigila el chemosensor embutido las aplicaciones del nanorobot que implica la modulación de la actividad del glucosensor de la proteína hSGLT3 [20].

A Través de su sensor químico a bordo, el nanorobot puede determinar así efectivo si el paciente necesita inyectar la insulina o tomar cualquier medidas más otras, tales como cualquier medicación prescrita clínico. La imagen del espacio de trabajo del simulador de NCD muestra la vista interior de un vaso sanguíneo del venule con textura de la matriz, glóbulos rojos (RBCs) y nanorobots. Fluyen con el RBCs a través de la circulación sanguínea que detecta los niveles de la glucosa. En una concentración típica de la glucosa, los nanorobots intentan guardar los niveles de la glucosa el colocar alrededor 130 mg/dl como meta para los Niveles de la Glucosa en Sangre (BGLs). Una variación de 30mg/dl fue adoptada como rango de dislocación, aunque esto se puede cambiar basó en recetas médicas. En la configuración médica del nanorobot, los datos medidos importantes se pueden entonces transferir automáticamente a través de las señales del RF al teléfono movible llevado por el paciente. En cualquier momento, si la glucosa logra niveles críticos, el nanorobot emite una alarma a través del teléfono movible [21].

Nivel de la Glucosa Que Controla usando Nanorobots

En la simulación, el nanorobot se programa también para emitir una señal basada en tiempos especificados del almuerzo, y para medir los niveles de la glucosa en intervalos deseados del tiempo. El nanorobot se puede programar para activar los sensores y para medir regularmente el BGLs temprano por la mañana, antes del tiempo de desayuno previsto. Los Niveles se miden otra vez cada 2 horas después de la hora de comer prevista. Los mismos procedimientos se pueden programar por otras veces de las comidas durante el día. Una multiplicidad de nanorobots soportados sangre permitirá la glucosa que vigila no apenas en un único sitio pero también en muchas ubicaciones diferentes simultáneamente en el cuerpo, así permiso que el médico ensambla una correspondencia del entero-cuerpo de las concentraciones de la glucosa del suero.

El Examen de los datos de la serie de tiempo de muchas ubicaciones permite la medición exacta del índice de cambio de la concentración de la glucosa en la sangre que está pasando a través de órganos específicos, de tejidos, de bases capilares, y de vasos específicos. Esto tendrá utilitario diagnóstico en detectar los tipos anómalos de la absorción de la glucosa que pueden ayudar a determinar qué tejidos pudieron haber sufrido daño relacionado con la diabetes, y en qué medida. Otro los sensores a bordo puede medir y señalar observaciones diagnóstico relevantes tales como presión arterial paciente, señales tempranos de la gangrena del tejido, o cambios en el metabolismo local que se pudo asociar al cáncer del temprano-escenario. los datos de la serie de tiempo del Entero-Cuerpo cerco durante los diversos niveles de actividades pacientes (e.g., el descansar, ejercicio, de sobremesa, Etc.) podrían tener valor diagnóstico adicional en evaluar el curso y el fragmento de la enfermedad.

Estos datos importantes pueden ayudar a doctores y a especialistas a vigilar y a mejorar la medicación paciente y la dieta diaria. Este proceso usando nanorobots puede ser más conveniente y seguro para hacer posible un sistema automático para la colección de datos y la supervisión del paciente. Puede también evitar eventual las infecciones debidas los pequeños cortes diarios para cerco las muestras de sangre, posiblemente baja de datos, e incluso evita a pacientes en una semana ocupada para olvidar hacer algo de su muestreo de la glucosa. Estos Recientes desarrollos en nanobioelectronics muestran cómo integrar los dispositivos y los teléfonos móviles de sistema para lograr un mejor mando de los niveles de la glucosa para los pacientes con la diabetes [22].

Respirocyte - un Portador Artificial Nanorobot del Oxígeno

El glóbulo rojo mecánico artificial, “Respirocyte” es un nanorobot imaginario, conecta adelante en la secuencia de la sangre [23]. Estos átomos son sobre todo átomos de carbón dispuestos como diamante en una estructura de cedazo porosa dentro del shell esférico. El Respirocyte es esencialmente un tanque de presión minúsculo que se puede bombear por completo de las moléculas del oxígeno2 (o) y del dióxido de carbono (2CO). Después, estos gases se pueden release/versión del tanque minúsculo de una manera controlada. Los gases están a bordo salvado en las presiones hasta cerca de 1000 atmósferas. Respirocyte se puede hacer totalmente inflamable construyendo el dispositivo internamente del zafiro, un material ininflamable con las propiedades químicas y mecánicas de otra manera similares al diamante [24].

Hay también sensores de la concentración de gas en el exterior de cada dispositivo. Cuando el nanorobot pasa a través de los capilares del pulmón, la presión2 parcial de O es alta y la presión2 parcial del CO es inferior, así que el ordenador a bordo informa los rotores de clasificación cargar los tanques con oxígeno y vaciar el CO2. Cuando el dispositivo se encuentra más adelante en los tejidos periféricos oxígeno-hambrientos, se invierten las lecturas del sensor. Es decir, la presión2 parcial del CO es presión parcial relativamente alta2 y O relativamente bajo, así que el ordenador a bordo ordena a los rotores de clasificación que release/versión O2 y absorban al imitador2 de CO.Respirocytes la acción de los glóbulos rojos hemoglobina-llenados naturales. Pero un Respirocyte puede entregar 236 veces más oxígeno por volumen de unidad que un glóbulo rojo natural.

Este nanorobot es lejos más eficiente que biología, principal porque sus permisos de construcción del diamondoid una presión operatoria mucho más alta. La inyección de una dosis de 5 cm3 de la suspensión acuosa del 50% Respirocyte en la circulación sanguínea puede reemplazar Tan exactamente la capacidad de carga2 entera de O2 y del CO de los 5.400 enteros cm del paciente3 de sangre. Respirocyte tendrá sensores de la presión para recibir señales acústicas del doctor, que utilizará ultrasonido-como el dispositivo del transmisor para dar los mandos de Respirocyte de modificar su comportamiento mientras que todavía están dentro del cuerpo del paciente [25, 27].

Fagocitos Artificiales - Microbivores Nanorobots

Se ha descrito un microbivore, cuya función primaria es destruir los patógeno microbiológicos encontrados en la circulación sanguínea humana, usando el protocolo del “compendio y del licenciamiento”. Los fagocitos hipotéticos artificiales de Nanorobotic llamados los microbivores del ` del `'' podían patrullar la circulación sanguínea, buscando y digiriendo patógeno indeseados incluyendo bacterias, virus, u hongos. Microbivores cuando está dado intravenoso (I.V) lograría la separación completa incluso de las infecciones septicemic más severas sobre horas o menos. Esto es lejos mejor que las semanas o los meses necesarios para las defensas fagocitarias naturales antibiótico-ayudadas. Los nanorobots no aumentan el riesgo de sepsia o de descarga eléctrica séptica porque los patógeno se digieren totalmente en los azúcares simples inofensivos, los aminoácidos del monoresidue, los mononucleótidos, los ácidos grasos libres y el glicerol, que son los efluentes biológico inactivos del nanorobot [26, 27, 28].

Chromallocyte: Un Móvil Hipotético

Otro nanorobot, el Chromallocyte reemplazaría los cromosomas enteros en las células individuales que invierten así los efectos de la enfermedad genética y del otro daño acumulado a nuestros genes, previniendo el envejecimiento. Chromallocyte es un nanorobot movible hipotético de la célula-reparación capaz de viaje superficial vascular limitado en la base capilar del tejido o del órgano apuntado, seguida por la extravasación, el histonatation, el cytopenetration, y el repuesto completo de la cromatina en el núcleo de una célula de meta, y de la conclusión con un retrono a la circulación sanguínea y a la extracción subsiguiente del dispositivo del cuerpo, terminando la misión de la reparación de la célula.” Dentro de una célula, una máquina de la reparación primero clasificará hacia arriba la situación examinando el contenido y la actividad de célula, y después toma medidas. Trabajando a lo largo de la molécula-por-molécula y de la estructura-por-estructura, repare las máquinas podrá reparar las células enteras. Trabajando a lo largo de la célula-por-célula y del tejido-por-tejido, (ayudado por dispositivos más grandes, donde esté la necesidad) podrán reparar órganos enteros. Trabajando a través de un órgano de la persona por el órgano, restablecerán salud. Porque las máquinas moleculares podrán construir las moléculas y las células a partir de cero, podrán reparar incluso las células dañadas a la punta de la inactividad completa. [29, 30, 31]

Otras Aplicaciones de Nanorobots

Nanorobots se podía utilizar para mantener la oxigenación del tejido en ausencia de la respiración, para reparar y para reacondicionar el árbol vascular humano que eliminaba enfermedad cardíaca y daño del recorrido, realiza nanosurgery complejo en las células individuales, y restaña inmediatamente la extracción de aire después de daño traumático. Las concentraciones nutritivas de la Supervisión en el cuerpo humano son una aplicación posible de nanorobots en remedio. Uno de utilización interesante del nanorobot es también ayudar a las células inflamatorias (o a las células blancas) en dejar los vasos sanguíneos a los tejidos heridos reparación [39].

Nanorobots se pudo utilizar también para buscar y para romper las piedras de riñón [32]. Nanorobots se podría también utilizar para tramitar reacciones químicas específicas en el cuerpo humano como dispositivos ancilares para los órganos heridos [40]. Nanorobots equipó de nanosensors se podría convertir para entregar las drogas anti-VIH [38]. Otra capacidad importante de nanorobots médicos será la capacidad de localizar los vasos sanguíneos estenosados, determinado en la circulación coronaria, y los trata mecánicamente, químicamente, o farmacológico [33].

Para curar enfermedades de la piel, una crema que contiene nanorobots puede ser utilizada. Podría quitar la cantidad correcta de piel muerta, quita los aceites excedentes, agrega los aceites faltantes, aplica las cantidades correctas de pastas hidratantes naturales, e incluso logra la meta evasiva de la “limpieza profunda del poro” real alcanzando hacia abajo en poros y limpiándolos fuera. La crema podía ser un material elegante con liso-en, conveniencia adhesiva.

Un enjuague de nanomachines elegantes podía determinar y destruir por completo bacterias patógenas mientras que permitía que la flora inofensiva de la boca prospere en un ecosistema sano. Además, los dispositivos determinarían partículas de la comida, de la placa, o del tártaro, y los levantan de los dientes que se enjuagarán de distancia. Siendo suspendido en líquido y capaz de nadar alrededor, los dispositivos podrían alcanzar superficies fuera de alcance de las cerdas del cepillo de dientes o de las fibras de la escorias que sobrenadan. Como nanodevices médicos del corto-curso de la vida, podían ser construidos para durar solamente algunos minutos en el cuerpo antes de deshacerse en los materiales de la clase encontrada en comidas.

Los nanodevices Médicos podían aumentar el sistema inmune encontrando y desactivando bacterias y virus indeseados. Cuando determinan a un invasor, puede ser pinchado, permitiendo su contenido se derrama fuera y terminando su eficacia. Si el contenido era sabido para ser peligroso solo, después la máquina inmune podría aferrarse a ella de largo bastante para desmontarla más totalmente. Los Dispositivos que trabajaban en la circulación sanguínea podrían mordiscar de distancia en los depósitos arterioescleróticos, ensanchando los vasos sanguíneos afectados [34]. La Célula que reunía los dispositivos podría restablecer las paredes de la arteria y los guarniciones de la arteria a la salud, asegurándose de que las células correctas y las estructuras portantes están en los lugares correctos. Esto prevendría la mayoría de los ataques del corazón [35].

Nanorobots se podría utilizar en el tratamiento de la precisión y la célula apuntó salida, en nanosurgery de ejecución, y en los tratamientos para el hypoxemia y la enfermedad respiratoria, la odontología [36], infecciones bacterémicas, trauma físico, terapia génica vía terapia del repuesto del cromosoma e incluso el envejecimiento biológico. Se ha sugerido que una flota de nanorobots pudo servir como los anticuerpos o agentes antivirus en pacientes con los sistemas inmunes comprometidos, o en las enfermedades que no responden a dimensiones más convencionales.

Hay numeroso otras aplicaciones médicas potenciales, incluyendo la reparación del tejido dañado, desbloquear de las arterias afectadas por las placas, y quizás la construcción de los órganos completos del cuerpo del repuesto. Los sistemas de Nanoscale pueden también operatorio mucho más rápidamente que sus contrapartes más grandes porque las dislocaciones son más pequeñas; esto permite las acciones mecánicas y eléctricas ocurrir en menos tiempo a una velocidad dada [37].

Conclusión

Nanotecnología como una herramienta del diagnóstico y del tratamiento para los pacientes con el cáncer y la diabetes mostrados cómo los progresos reales en nuevas tecnologías de fabricación están activando trabajos innovadores cuáles pueden ayudar en construir y el empleo de nanorobots lo más efectivo posible para los problemas biomédicos. Nanorobots aplicó al asimiento del remedio una gran cantidad de promesa de suprimir enfermedad a invertir el proceso del envejecimiento (las arrugas, la baja de la masa del hueso y las condiciones relativas a la edad son todas tratables en el nivel celular); los nanorobots son también candidatos a aplicaciones industriales. El advenimiento de la nanotecnología molecular desplegará otra vez enormemente la eficacia, la comodidad y la velocidad de los tratamientos médicos futuros mientras que al mismo tiempo importante reduce su riesgo, costo, e invasividad.

Referencias

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Vadali Shanthi

Universidad de Gokaraju Rangaraju de la Farmacia
Bachupally, camino de Nizampet, Hyderabad la India

Teléfono: 040102639.

Email: shanthistar@care2.com

Sravani Musunuri

Universidad de Gokaraju Rangaraju de la Farmacia
Bachupally, camino de Nizampet, Hyderabad la India

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Email: sravanistar@care2.com

Date Added: Nov 13, 2007 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 18:27

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