OARS - Open Access Rewards System
DOI : 10.2240/azojono0119

Espérances pour les Robots Médicaux

Vadali Shanthi et Sravani Musunuri

Droit d'auteur AZoM.com Pty Ltd.

C'est un article Azoïque de Système de Récompenses d'Accès Ouvert (Azo-AVIRONS) distribué en vertu des Azo-AVIRONS http://www.azonano.com/oars.asp

Soumis : Le 5 septembre 2007

Posté : Le 13 novembre 2007

Sujets Couverts

Résumé

Introduction

Ce Qui sont Nanorobots

Éléments de Nanorobots

Les Constituants et le Design de Nanorobots

Élans pour la Construction de Nanorobots

Reconnaissance de Site d'Objectif par Nanorobots

Stratégies Utilisées par Nanorobots pour Éluder le Système Immunitaire

Nanorobots dans le Dépistage du Cancer et la Demande De Règlement

Exemple Pratique d'Élan de Nanorobots pour le Dépistage du Cancer et la Demande De Règlement

Nanorobots dans le Diagnostic et la Demande De Règlement du Diabète

Taux de Glucose de Réglage utilisant Nanorobots

Respirocyte - un Porteur Artificiel Nanorobot de l'Oxygène

Phagocytes Artificiels - Microbivores Nanorobots

Chromallocyte : Un Cellule-Réglage Mobile Hypothétique Nanorobot

D'autres Applications de Nanorobots

Conclusion

Références

Détails des Contacts

La Nanotechnologie est une science fascinante pour beaucoup de scientifiques car elle leur offre beaucoup de défis. Un tel défi est Nanorobots, qu'une fois vraisemblablement un fantasme est entré dans la réalité maintenant. L'application proposée des nanorobots peut s'échelonner du rhume à la maladie terrible comme le cancer. Quelques tels exemples peuvent être Pharmacyte, Respirocyte, Microbivores, Chromallocyte et beaucoup plus. L'étude des nanorobots a pour mener à la zone de Nanomedicine. Nanomedicine offre l'espérance des outils neufs puissants pour la demande de règlement des maladies humaines et l'amélioration des systèmes biologiques humains.

Introduction

L'ère actuelle de la Nanotechnologie a atteint à un stade où les scientifiques peuvent développer les machines complexes programmables et extérieurement contrôlables qui sont établies au niveau moléculaire qui peut fonctionner à l'intérieur du fuselage du patient. La Nanotechnologie permettra à des ingénieurs de construire les nanorobots sophistiqués qui peuvent diriger le corps humain, transporter les molécules importantes, manipuler les objectifs microscopiques et communiquer avec des médecins par les senseurs, les moteurs, les manipulateurs, les groupes électrogènes et les ordinateurs miniatures de moléculaire-échelle. L'idée d'établir un nanorobot vient du fait ce les nanodevices naturels du fuselage ; les neutrophiles, les lymphocytes et les globules blancs errent continuellement au sujet du fuselage, réparant les tissus abîmés, attaquant et mangeant les micros-organismes de envahissement, et les particules étrangères hautes rapides pour différents organes pour décomposer ou excréter.

Ce Qui sont Nanorobots

Nanorobotics apparaît comme zone exigeante traitant des choses minuscules au niveau moléculaire. Nanorobots sont les systèmes nanoelectromechanical quintessenciels conçus pour effectuer une tâche particulière avec la précision aux cotes de nanoscale. Son avantage par rapport à la médecine conventionnelle se trouve sur sa taille. La dimension particulaire exerce l'effet sur la vie de sérum et la configuration du dépôt. Ceci permet des médicaments de nanosize pour être utilisé dans la concentration inférieure et a un début plus précoce d'action thérapeutique. Il fournit également des matériaux pour l'accouchement réglé de médicament en dirigeant des porteurs vers un emplacement particulier [1]. Le nanodevice médical typique sera probablement un robot de micron-échelle assemblé à partir des pièces de nanoscale. Ces nanorobots peuvent fonctionner ensemble en réponse aux stimulus d'environnement et aux principes programmés pour produire les macro résultats d'échelle [2].

Éléments de Nanorobots

Le Carbone sera vraisemblablement l'élément principal comportant le volume d'un nanorobot médical, probablement sous forme de nanocomposites de diamant ou de diamondoid/fullerene. Beaucoup d'autres éléments légers tels que l'hydrogène, le soufre, l'oxygène, l'azote, le fluor, le silicium, Etc. seront utilisés pour des buts spéciaux dans les trains de nanoscale et d'autres composants [2]. L'inertie chimique du diamant est prouvée par plusieurs études expérimentales. Une telle expérience entreprise sur les macrophages péritonéaux de souris cultivés sur DLC n'a affiché aucune release excédentaire significative de déshydrogénase de lactate ou de la bêta N-acétyle-D-GLUCOSAMINIDASe d'enzymes lysosomal (une enzyme connue pour être relâché des macrophages pendant l'inflammation).

L'examen Morphologique n'a indiqué aucun dégât matériel aux fibroblastes ou aux macrophages, et l'osteoblast humain comme des cellules confirmant le signe biochimique qu'il n'y avait aucune toxicité et qu'aucune réaction inflammatoire n'a été obtenue in vitro. Le lissoir et le plus impeccable la surface de diamant, les moins est l'activité de leucocyte et l'adsorption de fibrinogène. Une expérience par Patte et autres [41] a prouvé que les disques de diamant de CVD implantés en intrapéritonéale chez les souris sous tension pour 1 semaine ont indiqué la réaction inflammatoire minimale. Intéressant, sur le plus brut « a poli » la surface, un nombre restreint d'écart et les macrophages fixés étaient présent, indiquant qu'un certain lancement s'était produit. La surface extérieure avec la douceur de proche-nanomètre a comme conséquence la bioactivité très faible. En Raison de l'énergie extérieure extrêmement élevée de la surface passivée de diamant et du hydrophobicity intense de la surface de diamant, l'extérieur de diamant est presque totalement chimiquement inerte.

Les Constituants et le Design de Nanorobots

Nanorobots possédera la pleine panoplie de sous-systèmes autonomes dont le design est dérivé des modèles biologiques. Drexler était évidemment le premier à préciser, en 1981, que les dispositifs complexes ressemblent aux modèles biologiques dans leurs composants structurels [42]. Les composants variés dans le design de nanorobot peuvent comprendre les senseurs à bord, les moteurs, les manipulateurs, les blocs d'alimentation, et les ordinateurs moléculaires. Peut-être l'exemple biologique le plus connu d'une telle machines moléculaires est le ribosome le seul librement assembleur programmable de nanoscale déjà en existence. Le mécanisme par lequel la protéine grippe au site particulier de récepteur pourrait être copié pour construire le bras robotique moléculaire.

Le bras de manipulateur peut également être piloté par une séquence détaillée des signaux de commande, juste comme le ribosome a besoin d'ARNm pour guider ses actions. Ces signaux de commande sont fournis par les signes acoustiques, électriques, ou chimiques externes qui sont reçus par le bras de robot par l'intermédiaire d'un senseur à bord utilisant une « architecture d'émission » simple [43, 44, et 45] une technique qui peut également être employée pour importer l'alimentation électrique. la cellule biologique peut être considérée comme un exemple d'une architecture d'émission en laquelle le noyau de la cellule envoient des signes sous forme d'ARNm aux ribosomes afin de fabriquer des protéines cellulaires.

Les Assembleurs sont des systèmes moléculaires de machine qui pourraient être décrits comme systèmes capables d'exécuter la fabrication moléculaire à l'échelle atomique [46] qui exigent des signaux de commande fournis par un nanocomputer à bord que Ce nanocomputer programmable doit pouvoir recevoir les directives enregistrées qui sont séquentiellement exécutées pour diriger le bras de manipulateur pour mettre la partie ou le nanopart correcte dans la position et l'orientation désirées, de ce fait donnant le contrôle précis de la synchronisation et des emplacements des réactions chimiques ou des opérations d'assemblage [47].

Élans pour la Construction de Nanorobots

Il y a deux élans principaux à l'établissement à l'échelle de nanomètre : assemblage et en kit de position. Dans l'assemblage de position, les chercheurs emploient certains dispositifs tels que le bras d'un robot miniature ou d'un positionnement microscopique pour capter des molécules un et pour les assembler manuellement. En revanche, en kit est beaucoup moins soigneux, parce qu'il tire profit de la tendance naturelle de certaines molécules de rechercher un un un autre à l'extérieur. Avec les composants auto-assemblants, tout ce que les chercheurs doivent faire est des milliards mis de eux dans un becher et a laissé leurs affinités naturelles les joint automatiquement dans les configurations désirées. Effectuer les systèmes nanorobotic complexes exige les techniques de fabrication qui peuvent établir une structure moléculaire par l'intermédiaire des modèles de calcul du mechanosynthesis de diamant (DMS) [3, 4]. La SGD est l'ajout réglé des atomes de carbone sur la surface d'accroissement d'un réseau cristallin de diamant dans un environnement d'aspirateur-fabrication. Des liaisons chimiques Covalentes sont formées un suite aux forces mécaniques de position contraintes appliquées à l'extrémité d'un appareillage de microscope de sonde de lecture, suivant une séquence programmée.

Reconnaissance de Site d'Objectif par Nanorobots

Différents types de molécule sont discernés par une suite de senseurs chimiotactiques dont les accepteurs ont une affinité différente pour chaque genre de molécule. [6] Le système de contrôle doit assurer une performance adaptée. Il peut expliquer avec un numéro déterminé des nanorobots répondant aussi rapidement comme possible à un scénario basé de tâche particulière. Dans l'espace de travail 3D l'objectif a les produits chimiques extérieurs permettant aux nanorobots de le trouver et identifier [6, 7, et 8]. La Fabrication de meilleurs des senseurs et déclencheurs avec des tailles de nanoscale les effectue trouver la source de release du produit chimique. Le simulateur de Design de Contrôle (NCD) de Nanorobot a été développé, qui est logiciel pour des nanorobots dans les environnements avec des liquide dominés par mouvement Brownien et visqueux plutôt que les forces à inertie.

D'abord, comme point de comparaison, les scientifiques petits mouvements Browniens avaient l'habitude nanorobots des' pour trouver l'objectif par recherche irrégulière. Dans une deuxième méthode, le moniteur de nanorobots pour la concentration chimique de manière significative au-dessus du niveau de base ordinaire. Après avoir trouvé le signe, un nanorobot estime le gradient de concentration et déménage vers des concentrations plus élevées jusqu'à ce qu'il atteigne l'objectif. Dans le troisième élan, les nanorobots à l'objectif relâchent un autre produit chimique, que d'autres utilisent comme signe de guidage supplémentaire à l'objectif. Avec ces concentrations de signe, seulement les nanorobots réussissant dans quelques microns de l'objectif sont susceptibles de trouver le signe.

Ainsi, nous pouvons améliorer la réaction en ayant les nanorobots mettons à jour des positions près de la paroi de vaisseau sanguin au lieu du flottement dans tout le débit dans le récipient de surveiller la concentration d'un signe d'autres ; un nanorobot peut estimer le nombre de nanorobots à l'objectif. Ainsi, le nanorobot emploie cette information pour déterminer quand assez de nanorobots sont à l'objectif, mettant fin de ce fait au signe « attractant » supplémentaire qu'un nanorobot peut relâcher. On le constate que les nanorobots cessent d'attirer d'autres une fois qu'assez de nanorobots ont répondus. Le montant est considéré assez quand la région d'objectif est en masse couverte par des nanorobots. Ainsi ces machines minuscules fonctionnent au site d'objectif exactement et avec précision jusqu'à ce degré seulement à ce qu'il est conçu pour faire [9].

Stratégies Utilisées par Nanorobots pour Éluder le Système Immunitaire

Chaque nanorobot médical mis à l'intérieur du corps humain rencontrera les cellules phagocytaires beaucoup de fois pendant sa mission. Ainsi tout le Nanorobots, qui sont d'une taille capable de la consommation par les cellules phagocytaires, doit comporter les mécanismes matériels et les protocoles de fonctionnement pour éviter et s'échapper des phagocytes. La stratégie initiale pour les nanorobots médicaux est première pour éviter le contact ou la reconnaissance phagocytaire. Pour éviter d'être attaquée par le système immunitaire de l'hôte, le meilleur choix est d'avoir une couche extérieure de diamant passif. Le lissoir et l'impeccable la couche, les moins est la réaction du système immunitaire de l'organisme. Et si ceci alors n'évite pas il grippe sur la surface de phagocyte que cela mène au lancement phagocytaire. Si enfermé, le nanorobot médical peut induire l'exocytose de la vacuole phagosomal en laquelle elle est logée ou empêcher la fusion phagolysosomal et le métabolisme phagosome.

Dans des circonstances rares, il peut être nécessaire de détruire le phagocyte ou de bloquer le système phagocytaire entier. L'élan le plus direct pour a entièrement - le nanorobot médical fonctionnel est d'utiliser ses mécanismes de motilité au locomote hors, ou à partir, de la cellule phagocytaire qui essaye de l'engloutir. Ceci peut concerner le cytopenetration inverse, qui doit être fait prudemment (par exemple, la sortie rapide des virus nonenveloped des cellules peut être cytotoxique). Il est possible que la phagocytose frustrante puisse induire une réaction granulomateuse compensatoire localisée. Les nanorobots Médicaux peuvent pour cette raison également devoir utiliser des stratégies défensives simples mais actives pour devancer la formation de granulome. Métaboliser le glucose et l'oxygène locaux pour l'énergie peut faire actionner des nanorobots. Dans un environnement clinique, une autre option serait énergie acoustique extérieurement acceptée. Quand la tâche des nanorobots est remplie, ils peuvent être recherchés en les permettant à l'exfuse eux-mêmes par l'intermédiaire des tunnels excrétoires humains habituels ou peuvent également être retirés par les systèmes actifs de Scavenger [10, 11].

Nanorobots dans le Dépistage du Cancer et la Demande De Règlement

Le développement des nanorobots peut fournir des avances remarquables pour le diagnostic et la demande de règlement du cancer. Nanorobots pourrait être très un utile et plein d'espoir pour le traitement des patients, puisque les traitements actuels comme la radiothérapie et la chimiothérapie terminent souvent détruire plus de cellules saines que les cancéreuses. De ce point de vue, il fournit un traitement non-déprimé pour des malades du cancer. Le Nanorobots pourra distinguer différents types de cellules qui est le malin et les cellules normales en contrôlant leurs antigènes de surface (ils sont différents pour chaque type de cellule). Ce fait en employant les senseurs chimiotactiques codés aux antigènes spécifiques sur les cellules cibles. Un Autre élan emploie la méthodologie novatrice pour réaliser le contrôle décentralisé pour une action collective distribuée dans le combat du cancer. Utilisant les senseurs chimiques ils peuvent être programmés pour trouver différents niveaux d'E-Cadhérine et de beta-caténine en phases primaires et métastatiques. Les nanorobots Médicaux détruiront alors ces cellules, et seulement ces cellules. Les techniques de contrôle suivantes ont été considérées :

·         Irrégulier : nanorobots déménageant passivement avec du liquide atteignant l'objectif seulement si elles se cognent dans lui dû au mouvement Brownien.

·         Suivez le gradient : l'intensité de concentration de moniteur de nanorobots pour l'E-Cadhérine signale, une fois trouvée, la mesure et suit le gradient jusqu'à atteindre l'objectif. Si l'estimation de gradient à la suite du dépistage de signe ne trouve aucun signe supplémentaire in50ms, le nanorobot considère le signe d'être un faux positif et continue de circuler avec du liquide.

·         Suivez le gradient avec attractant : comme ci-dessus, mais des nanorobots obtenant à l'objectif, ils relâchent de plus un signe chimique différent employé par d'autres pour améliorer leur capacité de trouver l'objectif. Ainsi, un gradient plus élevé de l'intensité de signe de l'E-Cadhérine est employé en tant qu'identification de paramètre chimique dans les nanorobots de guidage pour recenser les tissus malins. Des nanosensors Intégrés peuvent être employés pour une telle tâche afin de trouver l'intensité des signes d'E-Cadhérine. Ainsi ils peuvent être utilisés effectivement pour le traitement du cancer [9].

Exemple Pratique d'Élan de Nanorobots pour le Dépistage du Cancer et la Demande De Règlement

Pharmacyte est un système médical de nanorobot capable du transport digitalement précis, une synchronisation, et un viser-accouchement autoalimentés et commandés par ordinateur des agents pharmaceutiques aux destinations cellulaires et intracellulaires particulières au sein du corps humain. L'évasion de Pharmacytes le procédé phagocytaire car elles pas embolize des petits vaisseaux sanguins parce que le capillaire humain viable minimum qui permet la canalisation des globules rouges intacts et des leucocytes est le micronmeter 3-4 de diamètre, qui est plus grand que le plus grand Pharmacyte proposé.

Pharmacytes aura beaucoup d'applications dans le nanomedicine tel que l'initiation de l'apoptose dans les cellules cancéreuses et les commandes directes de procédés de signalisation de cellules. Pharmacytes pourrait également étiqueter des cellules cibles avec les systèmes naturels biochimiques de défensive ou de balayage, diminuer « phagocytaire » de stratégie appelé [12]. Par exemple, des molécules nouvelles de reconnaissance sont exprimées sur la surface des cellules d'apoptotique. Dans le cas des lymphocytes de T, une telle molécule est phosphatidylsérine, un lipide qui est normalement limité au côté intérieur de la membrane de plasma [1m] mais, après l'induction de l'apoptose, apparaît sur l'extérieur [13].

Des Cellules défrayant cette molécule sur leur surface peuvent alors être identifiées et retirées par les cellules phagocytaires. L'Injection de la paroi externe d'une cellule cible avec de la phosphatidylsérine ou d'autres molécules avec l'action assimilée pourrait lancer le comportement phagocytaire par les macrophages, qui avaient de manière erronée recensé la cellule cible comme substances d'apoptotique capables de déclencher une réaction par le fuselage [14] que Pharmacytes serait capable de transporter jusqu'environ à 1cubicmeter des bidons à bord dedans enregistrés par charge pharmaceutique qui sont mécaniquement débarqués utilisant les pompes triantes moléculaires actionnées sous le contrôle d'un ordinateur embarqué [15,16].

Selon des conditions de mission, la charge peut être déchargée dans le liquide extracellulaire proche ou être livrée directement dans le cytosol utilisant un mécanisme d'injecteur de transmembrane. Si eu besoin pour une application particulière, des cils mécaniques déployables et d'autres systèmes locomotifs peuvent être ajoutés au Pharmacyte pour permettre la mobilité transvascular et transcellular, de ce fait permettant l'accouchement des molécules pharmaceutiques à cellulaire particulier et même des adresses intracellulaires avec l'erreur négligeable. Pharmacytes, une fois épuisé de leurs charges ou ayant rempli leur mission, serait récupéré du patient par des voies excrétoires conventionnelles. [17] Les nanorobots pourraient être redébités, reprogrammés et puis réutilisés pour l'usage dans un deuxième patient qui peut avoir besoin d'un agent pharmaceutique différent visé à différents tissus ou cellules que dans le premier patient [27, 28].

Nanorobots dans le Diagnostic et la Demande De Règlement du Diabète

Le Glucose transporté par le flot de sang est important pour mettre à jour le métabolisme humain fonctionnant healthfully, et son niveau correct est une question clé dans le diagnostic et la demande de règlement du diabète. Intrinsèquement associé aux molécules de glucose, la protéine hSGLT3 a une influence importante en mettant à jour des activités gastro-intestinales correctes de fibre cholinergique et de fonctionnement de muscle squelettique, réglant la concentration extracellulaire en glucose [18]. La molécule hSGLT3 peut servir à définir les taux de glucose pour des patients de diabète. L'aspect le plus intéressant de cette protéine est le fait qu'il sert de senseur pour recenser le glucose [18].

Le modèle de prototype simulé de nanorobot a encastré le nanobioelectronics du CMOS (CMOS). Il comporte une taille du micronmeter ~2, qui lui permet de fonctionner librement à l'intérieur du fuselage. Si le nanorobot est invisible ou visible pour les réactions immunitaires, il n'a aucune interférence pour trouver des taux de glucose dans le flot de sang. Même avec la réaction du système immunitaire à l'intérieur du fuselage, le nanorobot n'est pas attaqué par le biocompatibility dû de globules blancs [19] Pour le glucose surveillant le chemosensor encastré par utilisations de nanorobot qui concerne la modulation de l'activité de glucosensor de la protéine hSGLT3 [20].

Par son senseur chimique à bord, le nanorobot peut effectivement déterminer ainsi si le patient doit injecter l'insuline ou prendre toute autre mesure, telle que n'importe quel médicament cliniquement prescrit. L'image de l'espace de travail de simulateur de NCD affiche la vue intérieure d'un vaisseau sanguin de veinule avec la texture, les hématies et (RBCs) les nanorobots de réseau. Ils passent avec les GR par la circulation sanguine trouvant les taux de glucose. À une concentration typique en glucose, les nanorobots essayent de continuer les taux de glucose s'échelonner environ 130 mg/dl comme objectif pour les Taux de Glucose Sanguin (BGLs). Une variation de 30mg/dl a été adoptée comme domaine de déplacement, bien que ceci puisse être basé changé sur des ordonnances médicales. Dans l'architecture médicale de nanorobot, les données mesurées significatives peuvent être alors transférées automatiquement par les signes de RF au téléphone portable transporté par le patient. À tout moment, si le glucose réalise les niveaux critiques, le nanorobot émet une alerte par le téléphone portable [21].

Taux de Glucose de Réglage utilisant Nanorobots

Dans la simulation, le nanorobot est programmé également pour émettre un signe basé des heures du déjeuner spécifiques, et pour mesurer les taux de glucose dans des intervalles désirés de temps. Le nanorobot peut être programmé pour déclencher des senseurs et pour mesurer régulièrement le BGLs tôt le matin, avant le temps de petit déjeuner prévu. Des Niveaux sont mesurés de nouveau chaque 2 heures après l'heure du déjeuner planification. Les mêmes procédures peuvent être programmées pendant d'autres fois de repas long de la journée. Une pluralité de nanorobots défrayés par sang permettra le glucose surveillant pas simplement à un site unique mais également dans beaucoup de différents emplacements simultanément dans tout le fuselage, de ce fait permettant au médecin d'assembler un plan du corps entier des concentrations en glucose de sérum.

L'Examen des données de séries chronologiques de beaucoup d'emplacements permet la mesure précise des tarifs du changement de la concentration en glucose du sang qui traverse les organes particuliers, les tissus, les lits capillaires, et les récipients particuliers. Ceci aura l'installation diagnostique en trouvant les tarifs anormaux de prise de glucose qui peuvent aider à déterminer quels tissus ont pu avoir subi les dégâts liés au diabète, et dans quelle mesure. Autre les senseurs à bord peut mesurer et enregistrer des observations diagnostique appropriées telles que la pression sanguine patiente, des premiers signes de gangrène de tissu, ou des changements du métabolisme local qui pourrait être associé avec le cancer de stade précoce. Les données Du Corps Entier de séries chronologiques rassemblées pendant les niveaux d'activités patients variés (par exemple, poser, s'exercer, postprandial, Etc.) pourraient avoir la valeur diagnostique supplémentaire en évaluant le cours et l'ampleur de la maladie.

Ces données importantes peuvent aider des médecins et des spécialistes à diriger et améliorer le médicament et l'alimentation quotidienne patients. Ce procédé utilisant des nanorobots peut être plus pratique et sûr pour effectuer faisable un système automatique pour la surveillance de collecte des informations et de patient. Il peut également éviter éventuellement des infections dues les petites coupures quotidiennes pour rassembler des prises de sang, probablement perte des données, et évite même des patients dans une semaine occupée pour oublier faire une partie de leur échantillonnage de glucose. Ces Développements récents sur le nanobioelectronics affichent comment intégrer des périphériques du système et des téléphones mobiles pour réaliser un meilleur contrôle des taux de glucose pour des patients présentant le diabète [22].

Respirocyte - un Porteur Artificiel Nanorobot de l'Oxygène

La cellule rouge mécanique artificielle, « Respirocyte » est un nanorobot imaginaire, flotte le long dans le flot de sang [23]. Ces atomes sont en grande partie des atomes de carbone disposés comme diamant dans une structure de réseau poreuse à l'intérieur de la shell sphérique. Le Respirocyte est essentiellement un réservoir sous pression minuscule qui peut être pompé complètement de l'oxygène (o)2 et des molécules du dioxyde de carbone (2CO). Plus tard, ces gaz peuvent être relâchés du bidon minuscule d'une façon réglée. Les gaz sont à bord enregistré aux pressions jusqu'à environ 1000 ambiances. Respirocyte peut être rendu complet inflammable en construisant le dispositif intérieurement avec du saphir, un matériau antidéflagrant avec les propriétés chimiques et mécaniques autrement assimilées au diamant [24].

Il y a également des senseurs de concentration en gaz sur l'extérieur de chaque dispositif. Quand le nanorobot traverse les capillaires de poumon, la pression2 partielle d'O est élevée et la pression2 partielle de CO est faible, ainsi l'ordinateur embarqué indique les rotors triants charger les bidons avec l'oxygène et vider la CIE.2 Quand le dispositif se trouve plus tard dans les tissus périphériques oxygène-affamés, les relevés de senseur sont renversés. C'est-à-dire, la pression2 partielle de CO est pression partielle relativement élevée2 et d'O relativement bas, ainsi l'ordinateur embarqué commande les rotors triants pour relâcher O2 et pour absorber l'imitateur2 de CO.Respirocytes l'action des hématies remplies d'hémoglobine naturelles. Mais un Respirocyte peut livrer 236 fois plus d'oxygène selon le volume unitaire qu'une cellule rouge naturelle.

Ce nanorobot est bien plus efficace que la biologie, principalement parce que ses laisux de construction de diamondoid une pression de fonctionnement beaucoup plus élevée. Ainsi l'injection d'une dose du cm3 5 de suspension aqueuse de 50% Respirocyte dans la circulation sanguine peut exact remonter la capacité de chargement entière2 d'O et2 de CO du cm 5.400 entier du patient3 du sang. Respirocyte aura des senseurs de pression pour recevoir les signaux acoustiques du docteur, qui utilisera un dispositif comme un ultrason d'émetteur pour donner les instructions de Respirocyte de modifier leur comportement tandis qu'elles sont toujours à l'intérieur du fuselage du patient [25, 27].

Phagocytes Artificiels - Microbivores Nanorobots

Un microbivore a été décrit, dont le fonctionnement primaire est de détruire les agents pathogènes microbiologiques trouvés dans la circulation sanguine humaine, utilisant le protocole de « résumé et de débit ». Les microbivores appelés de ` de ` de phagocytes hypothétiques artificiels de Nanorobotic'' ont pu patrouiller la circulation sanguine, cherchant et assimilant les agents pathogènes non désirés comprenant des bactéries, des virus, ou des champignons. Microbivores si donné en intraveineuse (I.V) réaliserait l'habilitation complète même des infections septicémiques les plus sévères en heures ou moins. C'est bien meilleur que les semaines ou les mois requis pour les défenses phagocytaires naturelles antibiotique-aidées. Les nanorobots n'augmentent pas le risque de sepsie ou de choc infectieux parce que les agents pathogènes sont complet assimilés dans les sucres, les acides aminés de monoresidue, les mononucléotides, les acides gras libres et le glycérol simples inoffensifs, qui sont les effluents biologiquement inactifs du nanorobot [26, 27, 28].

Chromallocyte : Un Mobile Hypothétique

Un Autre nanorobot, le Chromallocyte remonterait les chromosomes entiers en différentes cellules renversant de ce fait les effets de la maladie génétique et d'autres dégâts accumulés à nos gènes, évitant le vieillissement. Chromallocyte est un nanorobot mobile hypothétique de cellule-réglage capable de la course extérieure vasculaire limitée dans le lit capillaire du tissu ou de l'organe visé, suivi de l'extravasation, du histonatation, du cytopenetration, et du remontage complet de chromatine au noyau d'une cellule cible, et de fin avec un renvoi à la circulation sanguine et à l'extraction ultérieure du dispositif du fuselage, remplissant la mission de réglage de cellules. » À L'intérieur d'une cellule, une machine de réglage classera d'abord la situation en examinant les teneurs et l'activité des cellules, et prend alors une mesure. En fonctionnant le long de la molécule-par-molécule et de la structure-par-structure, réparez les machines pourra réparer les cellules entières. En fonctionnant le long de la cellule-par-cellule et du tissu-par-tissu, elles (facilité par de plus grands dispositifs, où le besoin soit) pourront réparer les organes entiers. En fonctionnant par un organe de personne par l'organe, elles restaureront la santé. Puisque les machines moléculaires pourront établir des molécules et des cellules à partir de zéro, elles pourront réparer même des cellules abîmées à la remarque de l'inactivité complète. [29, 30, 31]

D'autres Applications de Nanorobots

Nanorobots pourrait être employé pour mettre à jour l'oxygénation de tissu faute de respiration, réparer et réfectionner l'arbre vasculaire humain éliminant la cardiopathie et les dégâts de rappe, exécutez le nanosurgery complexe sur différentes cellules, et immédiatement la saignée dévouée après lésion traumatique. Les concentrations nutritives de Surveillance au corps humain est une application possible des nanorobots en médicament. Un d'utilisation intéressante de nanorobot est également d'aider les cellules inflammatoires (ou les leucocytes) en laissant des vaisseaux sanguins aux tissus blessés de réglage [39].

Nanorobots pourrait être aussi bien employé pour rechercher et briser les calculs rénaux [32]. Nanorobots pourrait également être employé pour traiter des réactions chimiques particulières au corps humain en tant qu'appareils auxiliaires pour les organes blessés [40]. Nanorobots a équipé des nanosensors pourrait être développé pour livrer les médicaments d'anti-VIH [38]. Une Autre capacité importante des nanorobots médicaux sera la capacité de localiser les vaisseaux sanguins stenosed, en particulier dans la circulation coronarienne, et les traite mécaniquement, chimiquement, ou pharmacologiquement [33].

Pour guérir des maladies de la peau, une crème contenant des nanorobots peut être employée. Elle pourrait enlever la bonne quantité de peau morte, enlève les excédents d'huile, ajoute les pétroles manquants, applique les bonnes quantités de composés naturels de hydrater, et atteint même l'objectif évasif « du nettoyage profond de pore » réellement en atteignant vers le bas dans des pores et en les nettoyant à l'extérieur. La crème a pu être un matériau intelligent avec lisse-sur, confort d'utilisation pelable.

Un bain de bouche complètement des nanomachines intelligents a pu recenser et détruire les bactéries pathogènes tout en permettant aux flores inoffensives de la bouche de s'épanouir dans un écosystème sain. De Plus, les dispositifs recenseraient des particules de nourriture, de plaque, ou de tartre, et les soulèvent et des dents pour être à l'opposé rincé. Étant suspendu dans liquide et capable nager environ, les dispositifs pourraient atteindre des surfaces hors de portée des poils de brosse à dents ou des fibres de la soie. Comme nanodevices médicaux de court-vie, ils pourraient être établis pour durer seulement quelques minutes dans le fuselage avant de tomber en morceaux dans des matériaux du tri trouvé en nourritures.

Les nanodevices Médicaux ont pu augmenter le système immunitaire en trouvant et en désactivant les bactéries et les virus non désirés. Quand un envahisseur est recensé, il peut se crever, laissant ses teneurs se renversent à l'extérieur et terminant son efficacité. Si les teneurs étaient connus seuls pour être dangereux, alors la machine immunisée pourrait se retenir en circuit sur elle assez longtemps pour la démonter plus complet. Les Dispositifs fonctionnant dans la circulation sanguine pourraient grignoter loin aux dépôts artérioscléreux, élargissant les vaisseaux sanguins affectés [34]. La Cellule vivant en troupe des dispositifs pourrait restaurer des parois artérielles et des garnitures d'artère à la santé, en s'assurant que les bonnes cellules et les structures porteuses sont dans les bonnes places. Ceci éviterait la plupart des crises cardiaques [35].

Nanorobots pourrait être utilisé dans la demande de règlement de précision et la cellule a visé l'accouchement, dans le nanosurgery exécutant, et dans les demandes de règlement pour la hypoxémie et la maladie respiratoire, la dentisterie [36], les infections bactérémiques, le traumatisme matériel, la thérapie génique par l'intermédiaire du traitement de remontage de chromosome et même le vieillissement biologique. On lui a suggéré qu'une flotte de nanorobots pourrait servir d'anticorps ou d'agents antiviraux dans les patients présentant les systèmes immunitaires compromis, ou dans les maladies qui ne répondent pas à des mesures plus conventionnelles.

Il y a nombreux d'autres applications médicales potentielles, y compris le réglage du tissu abîmé, le dégagement des artères affectées par des plaques, et peut-être la construction des organes du corps complets de rechange. Les systèmes de Nanoscale peuvent également fonctionner beaucoup plus rapidement que leurs plus grandes homologues parce que les déplacements sont plus petits ; ceci laisse des événements mécaniques et électriques se produire dans moins de temps à une vitesse donnée [37].

Conclusion

Nanotechnologie comme un outil de diagnostic et de demande de règlement pour des patients présentant le cancer et le diabète affichés comment les développements réels en technologies manufacturières neuves activent les travaux novateurs ce qui peut aider en construisant et en utilisant des nanorobots le plus effectivement pour des problèmes biomédicaux. Nanorobots s'est appliqué à la prise de médicament une quantité de promesse à partir de supprimer la maladie à renverser le processus de vieillissement (les rides, la perte de la masse osseuse et les états sont tous de lié à l'âge traitables au niveau cellulaire) ; les nanorobots sont également des candidats pour des applications industrielles. L'avènement de la nanotechnologie moléculaire augmentera de nouveau énormément l'efficacité, le confort et la vitesse de futures demandes de règlement médicales tout en en même temps de manière significative réduisant leur risque, coût, et pouvoir envahissant.

Références

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Vadali Shanthi

Université de Gokaraju Rangaraju de Pharmacie
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Sravani Musunuri

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

Last Update: 13. June 2013 17:47

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