בעידן הנוכחי של ננוטכנולוגיה הגיע לשלב שבו מדענים מסוגלים לפתח לתיכנות לשליטה חיצונית מכונות מורכבות שנבנו ברמה המולקולרית, אשר יכולים לעבוד בתוך הגוף של המטופל. הננוטכנולוגיה תאפשר למהנדסים לבנות nanorobots מתוחכמים יכולים לנווט את הגוף האנושי, תחבורה מולקולות חשובות, לתפעל עצמים מיקרוסקופיים ולתקשר עם רופאים בדרך של חיישנים, מנועים זעירים, מניפולטורים, גנרטורים חשמל בקנה מידה מולקולרי מחשבים. הרעיון לבנות nanorobot נובעת מהעובדה כי nanodevices הטבעית של הגוף; neutrophiles, לימפוציטים ותאי דם לבנים כל הזמן לשוטט על הגוף, לתקן רקמות שנפגעו, לתקוף ולאכול מיקרואורגניזמים הפולשים, וסוחפת את חלקיקים זרים עבור איברים שונים לשבור למטה או להפריש. מה nanorobots Nanorobotics מתגלה כשדה בדרישה להתמודד עם דברים זעירים ברמה המולקולרית. Nanorobots הן מערכות nanoelectromechanical מובהק שנועדו לבצע משימה ספציפית עם דיוק ממדים ננומטריים. יתרונו על פני הרפואה הקונבנציונלית שוכב על גודלו. גודל החלקיקים יש השפעה על החיים בסרום דפוס בתצהיר. זה מאפשר תרופות של nanosize לשמש ריכוז נמוך יותר יש התפרצות קודמת של פעולה טיפולית. הוא גם מספק חומרים עבור משלוח הסמים נשלט על ידי הפניית נושאות למקום מסוים [1]. Nanodevice רפואי טיפוסי יהיה כנראה רובוט בקנה מידה מיקרון המורכב מחלקים הננומטרי. Nanorobots אלה יכולים לעבוד יחד בתגובה לגירויים בסביבה ועקרונות מתוכנת לייצר תוצאות בקנה מידה מאקרו [2]. אלמנטים של nanorobots Carbon צפוי להיות המרכיב העיקרי המהווים את עיקר nanorobot רפואי, כנראה בצורת יהלום או diamondoid / nanocomposites פולרן. אלמנטים רבים אור אחרים כגון מימן, גופרית, חמצן, חנקן, פלואור, סיליקון וכו 'ישמש למטרות מיוחדות הילוכים ננו ורכיבים אחרים [2]. אדישות הכימי של היהלום הוכח על ידי מחקרים ניסיוניים מספר. ניסוי אחד כזה שיתנהל על מקרופאגים עכבר הצפק תרבותי על DLC לא הראו לשחרר עודף משמעותי של לקטט דהידרוגנז או בטא של האנזים lysosomal N-acetyl-D-glucosaminidase (אנזים הידוע להשתחרר מקרופאגים במהלך דלקת). בדיקה מורפולוגי עולה כי אין נזק פיזי או fibroblasts או מקרופאגים, ואת האדם כמו תאים אוסטאובלסטים אישור אינדיקציה ביוכימיים שאין שום רעילות וכי אין תגובה דלקתית הושרה במבחנה. משטח חלקה ללא רבב יותר היהלומים, פחותה היא הפעילות ליקוציט ו פיברינוגן ספיחה. ניסוי על ידי טאנג et al. [41] הראו כי CVD ופלים יהלום מושתל intraperitoneally בעכברים לחיות במשך שבוע 1 חשף תגובה דלקתית מינימלית. מעניין לציין, כי על פני השטח מחוספסים "מלוטש", מספר קטן של התפשטות ומקרופגים התמזגו נכחו, המציין כי הפעלת כמה התרחש. המשטח החיצוני עם ננומטר הקרוב תוצאות חלקות ב bioactivity נמוך מאוד. בשל האנרגיה משטח גבוהה מאוד של פני השטח יהלום פסיבציה ואת hydrophobicity חזקה של פני השטח יהלומים, יהלום החיצוני היא כמעט לחלוטין אינרטי מבחינה כימית. מרכיבי עיצוב של nanorobots Nanorobots יהיה בעל שריון מלא של המערכות אוטונומי שעיצובו נגזר מודלים ביולוגיים. דרקסלר כנראה היה הראשון להצביע, בשנת 1981, כי מכשירים מורכבים דומים מודלים ביולוגיים רכיבים מבניים שלהם [42]. המרכיבים השונים בתכנון nanorobot עשויים לכלול חיישנים המשולב, מנועים, מניפולטורים, ספקי כוח, מחשבים מולקולריים. אולי הדוגמה הידועה ביותר של מכונות ביולוגיות מולקולריות כזה הוא מאסף הריבוזום ננו רק לתכנות בחופשיות כבר קיים. המנגנון שבאמצעותו החלבון נקשר לקולטן ספציפי באתר עשוי להיות מועתק לבנות את הזרוע הרובוטית מולקולרית. הזרוע מניפולטור יכול גם להיות מונע על ידי רצף מפורט של אותות בקרה, כמו הריבוזום ה-mRNA צריך להנחות את פעולותיה. אותות אלה מסופקים על ידי בקרה חיצונית אקוסטי, חשמלי, או אותות כימיים אשר מתקבלות על ידי זרוע הרובוט באמצעות חיישן המשולב באמצעות "ארכיטקטורה שידור" פשוט [43, 44, 45] טכניקה אשר יכול לשמש גם לייבא כוח . התא הביולוגי ניתן לראות כדוגמה ארכיטקטורה שידור שבו גרעין התא לשלוח אותות בצורה של ה-mRNA אל הריבוזומים על מנת לייצר חלבונים תאיים. המאספים הן מערכות מחשב מולקולרי שיכול להיות מתואר מערכות מסוגל לבצע ייצור מולקולרי בקנה מידה אטומי [46] הדורשים אותות הבקרה הניתנים על ידי nanocomputer המשולב זה nanocomputer לתכנות חייב להיות מסוגל לקבל הוראות מאוחסנים אשר מבוצעות ברצף לכוון את מניפולטור הזרוע למקום מחצית nanopart לתקן או במיקום הרצוי ואת כיוון, ובכך שליטה מדויקת בתזמון ומיקומים של תגובות כימיות או פעולות הרכבה [47]. גישות לבניית nanorobots ישנן שתי גישות עיקריות לבניית בקנה מידה ננומטרי: הרכבה מיקומית והרכבה עצמית. בשנת הרכבה מיקומית, החוקרים להעסיק כמה מכשירים כגון זרוע של רובוט זעיר או קבוצה מיקרוסקופיים להרים מולקולות אחד אחד ולהרכיב אותם באופן ידני. לעומת זאת, הרכבה עצמית היא הרבה פחות קפדני, משום שהיא מנצלת את הנטייה הטבעית של מולקולות מסוימות לחפש זו את זו. עם עצמית להרכבת רכיבים, כל החוקרים כי צריך לעשות זה לשים מיליארדים של אותם לכוס ולתת זיקות הטבעי שלהם להצטרף אליהם באופן אוטומטי לתוך תצורות הרצוי. ביצוע מערכות nanorobotic מורכב דורש טכניקות ייצור שניתן לבנות מבנה מולקולרי באמצעות מודלים חישוביים של mechanosynthesis יהלום (DMS) [3, 4]. DMS הוא התוספת מבוקר של אטומי פחמן לפני השטח צמיחה של הסריג גביש יהלום בסביבה ואקום ייצור. קשרים כימיים קוולנטיים נוצרות בזו אחר זו כתוצאה של כוחות מכניים מוגבלים positionally מיושם בקצה מנגנון סריקת מיקרוסקופ בדיקה, בעקבות רצף מתוכנת. הכרה אתר יעד על ידי nanorobots סוגים שונים של מולקולות נבדלים על ידי שורה של חיישנים chemotactic אתרי הקישור, אשר יש זיקה שונה עבור כל סוג של מולקולה. [6] מערכת הבקרה חייבת להבטיח ביצועים מתאים. זה יכול להיות הפגינו עם מספר נחוש של nanorobots להגיב מהר ככל האפשר לכל תרחיש משימה ספציפית מבוססת. בתוך סביבת העבודה 3D יעד כימיקלים יש משטח המאפשר nanorobots כדי לזהות ולהכיר זה [6, 7 ו 8]. ייצור החיישנים יותר ומפעילים עם בגדלים ננומטריים גורם להם למצוא את מקור שחרור של חומר כימי. Nanorobot בקרת עיצוב (NCD) סימולטור פותחה, אשר תוכנה עבור nanorobots בסביבות עם נוזלים נשלט על ידי תנועה בראונית צמיג ובמקום כוחות אינרציה. ראשית, כנקודת השוואה, המדענים השתמשו בתנועות בראונית קטן של nanorobots למצוא את היעד על ידי חיפוש אקראי. בשיטה השנייה, nanorobots לפקח על ריכוז כימי משמעותי מעל פני הרקע. לאחר גילוי אותות, nanorobot מעריך את שיפוע הריכוז ונע לעבר ריכוזים גבוהים יותר עד שהוא מגיע אל היעד. לפי הגישה השלישית, nanorobots למטרה לשחרר עוד כימיים, אשר לאחרים להשתמש כאות המנחה נוסף אל המטרה. עם אלה ריכוזים האות, רק nanorobots עובר בתוך מיקרון כמה היעד נוטים לזהות את האות. לפיכך, אנו יכולים לשפר את התגובה על ידי בעל nanorobots לשמור על עמדות ליד החומה במקום כלי צף לאורך זרימת נפח כלי ניטור של ריכוז אות מאחרים; nanorobot יכול להעריך את מספר nanorobots למטרה. לכן, nanorobot משתמשת במידע זה כדי לקבוע מתי nanorobots מספיק נמצאים היעד, ובכך סיום נוספת אות "attractant" nanorobot עשוי להיות שחרור. הוא מצא כי nanorobots להפסיק למשוך אחרים פעם nanorobots מספיק הגיבו. הסכום נחשב מספיק כאשר אזור היעד מכוסה בצפיפות על ידי nanorobots. לכן אלה מכונות זעירות לעבוד באתר היעד במדויק בדיוק במידה, כי רק אליה הוא מיועד לעשות [9]. אסטרטגיות מועסקים על ידי nanorobots עבור להתחמק מערכת החיסון כל nanorobot רפואי ממוקם בתוך הגוף האנושי יפגשו תאים phagocytic פעמים רבות במהלך משימתה. לכן כל nanorobots, אשר בגודל מסוגל בליעה על ידי תאים phagocytic, חייב לכלול מנגנון פיזי פרוטוקולים מבצעית להימנעות ובריחה מן phagocytes. האסטרטגיה הראשונית nanorobots הרפואי הוא הראשון להימנע ממגע phagocytic או הכרה. כדי להימנע מותקף על ידי המערכת החיסונית של המארח, הבחירה הטובה ביותר היא להיות בעל ציפוי חיצוני של היהלום פסיבי. הציפוי חלקה ללא רבב, היא פחותה את התגובה של המערכת החיסונית של הגוף. ואם זה מצליח אז כדי למנוע זה מחייב את פני תא בלען שמוביל ההפעלה phagocytic. אם לכודים, nanorobot רפואי יכול לגרום exocytosis של vacuole phagosomal שבו הוא הגיש או לעכב הן היתוך phagolysosomal חילוף החומרים phagosome. במקרים נדירים, ייתכן שיהיה צורך להרוג את תא בלען או למצור מערכת phagocytic כולו. הגישה הישירה ביותר עבור מתפקדת במלואה רפואי nanorobot היא להעסיק מנגנוני תנועתיות שלה locomote מתוך או מחוץ, התא phagocytic כי הוא מנסה לבלוע אותו. הדבר עשוי להיות כרוך cytopenetration הפוכה, אשר חייב להיעשות בזהירות (למשל, היציאה המהירה של וירוסים nonenveloped מתאי ניתן ציטוטוקסיות). יתכן כי phagocytosis מתוסכל יכול לגרום לתגובה מקומית granulomatous הפיצוי. Nanorobots רפואי ולכן ייתכן שיהיה עליך להפעיל אסטרטגיות הגנה פשוטה אך פעיל כדי למנוע היווצרות granuloma. חילוף חומרים גלוקוז וחמצן מקומיים לאנרגיה יכול לעשות את היכולות של nanorobots. בסביבה קלינית, אפשרות נוספת תהיה המסופקים מבחוץ האנרגיה האקוסטית. כאשר המשימה של nanorobots הושלמה, ניתן לאחזר בכך שהוא מאפשר להם exfuse עצמם באמצעות הערוצים הרגילים הפרשה אדם או ניתן גם להסיר על ידי מערכות נבלות פעיל [10, 11]. Nanorobots ב זיהוי סרטן וטיפול הפיתוח של nanorobots עשויה לספק התקדמות מרשימה לאבחון וטיפול בסרטן. Nanorobots יכול להיות מאוד מועיל ומלא תקווה לטיפול של חולים, שכן טיפולים שוטפים כמו הקרנות וכימותרפיה לעתים קרובות בסופו של דבר הורסים תאים בריאים יותר מאשר אלה סרטניים. מנקודת מבט זו, הוא מספק טיפול שאינם בדיכאון למען ילדים חולי סרטן. Nanorobots יוכל להבחין בין סוגי תאים שונים, כי הוא ממאיר לבין תאים נורמליים ידי בדיקת אנטיגנים פני השטח שלהם (הם שונים עבור כל סוג של תא). מטרה זו מושגת על ידי שימוש בחיישנים chemotactic רגש של אנטיגנים ספציפיים על התאים היעד. גישה אחרת משתמשת במתודולוגיה חדשנית להשיג שליטה מבוזרת לפעולה קולקטיבית מופץ להילחם בסרטן. באמצעות חיישנים כימיים שהם יכולים להיות מתוכנתים לזהות רמות שונות של E-cadherin וביתא-catenin בשלבים ראשוניים גרורתי. Nanorobots רפואי לאחר מכן להרוס את התאים הללו, ורק תאים אלה. שיטות הבקרה הבאות נחשבו: · אקראית: nanorobots נע בצורה פסיבית עם הנוזל להגיע למטרה רק אם הם נתקלים זה בגלל תנועה בראונית. · עקבו שיפוע: nanorobots עוצמת לפקח ריכוז E-cadherin אותות, כאשר זוהה, למדוד ולעקוב אחר הדרגתי עד שמגיעים ליעד. אם האומדן שיפוע לאחר זיהוי אות מוצא in50ms אות נוסף, nanorobot רואה את האות להיות חיובי כוזב וממשיך לזרום עם הנוזל. · פעל עם שיפוע attractant: כאמור לעיל, אך nanorobots להגיע ליעד, הם משחררים בנוסף איתות כימיים שונים בשימוש על ידי אחרים כדי לשפר את יכולתם למצוא את היעד. לפיכך, צבע גבוהה יותר של עוצמת האות של E-cadherin משמש הזיהוי הכימי הפרמטר המנחה nanorobots לזהות רקמות ממאירות. Nanosensors משולב יכול להיות מנוצל עבור משימה כזאת על מנת למצוא את העוצמה של E-cadherin אותות. כך הם יכולים להיות מועסקים בצורה יעילה לטיפול בסרטן [9]. דוגמה מעשית nanorobots הגישה לגילוי סרטן וטיפול Pharmacyte הוא מתח פנימי, המחשב נשלט רפואי nanorobot מערכת המסוגלת להעביר באופן דיגיטלי מדויק, תזמון, ממוקד משלוח של סוכני התרופות ליעדים סלולריים תאיים מסוימים בתוך הגוף האנושי. Pharmacytes לברוח תהליך phagocytic כפי שהם לא embolize כלי דם קטנים בגלל המינימום נימי האדם קיימא המאפשרת מעבר של אריתרוציטים שלם התאים הלבנים הוא micronmeter בקוטר 3-4, שהוא גדול יותר Pharmacyte המוצע הגדול. Pharmacytes יהיו יישומים רבים nanomedicine כגון חניכה של אפופטוזיס בתאים סרטניים ושליטה ישירה של תהליכי התא איתות. Pharmacytes יכול גם תג תאים היעד עם הגנה טבעית ביוכימית או מערכות הדחה, אסטרטגיה בשם "phagocytic מסמן" [12]. לדוגמה, זיהוי מולקולות רומן באים לידי ביטוי על פני השטח של תאים אפופטוטיים. במקרה של לימפוציטים מסוג T, מולקולה אחת כזו היא phosphatidylserine, השומנים כי הוא מוגבל בדרך כלל בצד הפנימי של קרום התא [1m] אבל, לאחר אינדוקציה של אפופטוזיס, נראה מבחוץ [13]. תאים הנושא הזה מולקולה על פני השטח שלהם אז יכול להיות מוכר על ידי הסרת תאים phagocytic. מתזמן את הקיר החיצוני של תא היעד עם phosphatidylserine או מולקולות אחרות עם פעולה דומה יכול להפעיל התנהגות phagocytic על ידי מקרופאגים, אשר זיהתה בטעות את תא היעד כמו חומרים אפופטוטיים מסוגל לעורר תגובה על ידי הגוף [14] Pharmacytes יהיה מסוגל לשאת עד כ 1cubicmeter של מטען התרופות מאוחסנות במיכלים המשולב כי הם offloaded מכנית באמצעות משאבות מולקולריות מיון פעל תחת שליטה של המחשב המשולב [15,16]. בהתאם לדרישות המשימה, מטען יכול להשתחרר לתוך הנוזל תאיים סמוכות או ישירות לתוך cytosol באמצעות מנגנון הטרנסממברני מזרק. אם יש צורך עבור יישום מסוים, cilia מכנית לפריסה ומערכות קטר אחרים ניתן להוסיף Pharmacyte כדי לאפשר ניידות transvascular ו transcellular, ובכך מאפשר משלוח של מולקולות התרופות לכתובות הסלולר ואף תאיים ספציפיים עם שגיאה זניחה. Pharmacytes, מדולדל פעם של מטענים או שהשלים את המשימה שלהם, יהיה התאושש מן המטופל על ידי מסלולים הפרשה קונבנציונאלי. [17] nanorobots אז אולי לטעון, reprogrammed ממוחזרים לשימוש המטופל שנייה אשר עשוי להזדקק סוכן תרופות שונות ממוקד ברקמות או תאים שונים מאשר אצל המטופל הראשון [27, 28]. Nanorobots ב באבחון וטיפול של סוכרת גלוקוז נישא דרך זרם הדם חשוב כדי לשמור על חילוף החומרים האנושי עובד בריא, ואת רמת הנכונות שלה הוא נושא מרכזי באבחון וטיפול של סוכרת. הקשורים באופן מהותי את מולקולות גלוקוז, hSGLT3 חלבון יש השפעה חשוב בשמירה נאותה עצב cholinergic העיכול השלד לתפקד פעילות השרירים, ויסות ריכוז הגלוקוז תאיים [18]. מולקולת hSGLT3 יכול לשמש כדי להגדיר את רמות הגלוקוז בחולי סוכרת. ההיבט המעניין ביותר של חלבון זה הוא העובדה שהיא משמשת חיישן לזיהוי גלוקוז [18]. מודל אב טיפוס מדומה nanorobot יש מוטבע משלימים תחמוצת מתכת מוליכים למחצה (CMOS) nanobioelectronics. הוא כולל גודל micronmeter 2 ~, המאפשרת לו לפעול בחופשיות בתוך הגוף. אם nanorobot הוא בלתי נראה או גלוי על תגובות חיסוניות, אין התערבות לאיתור רמות גלוקוז בזרם הדם. אפילו עם התגובה של המערכת החיסונית בגוף, nanorobot לא הותקף על ידי כדוריות הדם הלבנות biocompatibility בשל [19] עבור ניטור גלוקוז nanorobot משתמש chemosensor מוטבע המערבת את אפנון הפעילות hSGLT3 חלבון glucosensor [20]. באמצעות חיישן כימי המשולב שלה, nanorobot ובכך למעשה ניתן לקבוע אם החולה צריך להזריק אינסולין או לנקוט בפעולה כלשהי, כגון תרופות מרשם קליני כלשהו. הדימוי של סימולטור NCD סביבת העבודה מראה את הנוף הפנימי של כלי דם ורדיד עם מרקם רשת, כדוריות דם אדומות (RBCs) ו nanorobots. הם זורמים עם RBCs דרך מחזור הדם לאיתור רמות הגלוקוז. בריכוז הגלוקוז טיפוסי, nanorobots מנסים לשמור על רמות גלוקוז הנעים סביב 130 מ"ג / ד"ל כמטרה את רמות הגלוקוז בדם (BGLs). וריאציה של 30mg/dl אומצה כטווח עקירה, אם כי זה יכול להיות שונה המבוססת על מרשמים רפואיים. ב nanorobot רפואי הארכיטקטורה, הנתונים שנמדדו משמעותי ניתן להעביר באופן אוטומטי באמצעות אותות RF לטלפון הנייד נישא על ידי החולה. בכל עת, אם גלוקוז משיג רמות קריטיות, nanorobot משמיע אזעקה באמצעות הטלפון הנייד [21]. רמת גלוקוז שליטה באמצעות nanorobots בסימולציה, nanorobot מתוכנת גם לפלוט אות מבוסס על פי צהריים שצוין, כדי למדוד את רמות הסוכר הרצוי במרווחים של זמן. Nanorobot יכול להיות מתוכנת להפעיל חיישנים למדוד באופן קבוע BGLs מוקדם בבוקר, לפני זמן ארוחת הבוקר צפוי. רמות נמדדים שוב כל 2 שעות לאחר ארוחת הצהריים המתוכננת. הנהלים אותו ניתן לתכנת לארוחות אחרים דרך פעמים ביום. ריבוי nanorobots דם נישא יאפשר ניטור גלוקוז לא רק באתר אחד, אלא גם במקומות רבים ושונים בו זמנית בכל הגוף, ובכך לאפשר לרופא כדי להרכיב את מפת הגוף של ריכוזי גלוקוז בדם. בחינת סדרת הנתונים זמן ממקומות רבים מאפשר מדידה מדויקת של שיעור השינוי של ריכוז הגלוקוז בדם אשר עובר דרך איברים, רקמות ספציפיות, מיטות נימי וכלי ספציפי. זה יהיה כלי אבחון לזיהוי חריגות ספיגת הגלוקוז שיעורי אשר עשוי לסייע בקביעת אילו רקמות עשויה סבלו מסוכרת הקשורות לנזק, ובאיזו מידה. חיישנים המשולב אחרים יכולים למדוד ולדווח על תצפיות רלוונטי אבחנה כמו לחץ דם המטופל, סימנים מוקדמים של נמק רקמות, או שינויים במטבוליזם מקומיים שעשויים להיות קשורים עם סרטן בשלב מוקדם. כל הגוף סדרת הנתונים שנאספו במהלך הזמן רמות פעילויות שונות המטופל (למשל, מנוחה, פעילות גופנית, לאחר ארוחה וכד ') יכול להיות ערך אבחוני נוסף בהערכת כמובן וההיקף של המחלה. זה מידע חשוב עשוי לסייע לרופאים מומחים לפקח ולשפר את התרופה המטופל בתזונה היומית. תהליך זה באמצעות nanorobots עשויה להיות נוחה יותר ובטוחה להכנת מערכת ריאלי אוטומטי עבור איסוף נתונים וניטור החולה. זה עשוי גם למנוע זיהומים בסופו של דבר בשל הקיצוצים קטן מדי יום כדי לאסוף דגימות דם, אולי אובדן נתונים, ואף להימנע חולים שבוע עמוס לשכוח לעשות קצת דגימה של הגלוקוז שלהם. אלו ההתפתחויות האחרונות על nanobioelectronics להראות כיצד לשלב התקני מערכת טלפונים סלולריים כדי להשיג שליטה טובה יותר על רמות הגלוקוז בחולי סוכרת [22]. Respirocyte - Carrier מלאכותית חמצן nanorobot תא מלאכותי אדום מכני, "Respirocyte" הוא nanorobot דמיוני, מרחף יחד בזרם הדם [23]. אטומים אלה הם בעיקר אטומי פחמן המסודרים כמו יהלום במבנה הסריג נקבובי בתוך מעטפת כדורית. Respirocyte היא למעשה טנק לחץ זעירים ניתן לשאוב מלא של חמצן (O 2), פחמן דו חמצני (CO 2) מולקולות. מאוחר יותר, גזים אלו ניתן לשחרר פגז מטנק הזעיר באופן מבוקר. גזים מאוחסנים המשולב בלחצים של עד כ - 1000 אטמוספירות. Respirocyte ניתן לעבד nonflammable לחלוטין על ידי בניית התקן פנימי של ספיר, חומר flameproof עם תכונות כימיות ומכניות דומה אחרת כדי יהלום [24]. יש גם ריכוז גז חיישנים בצד החיצוני של כל התקן. כאשר nanorobot עובר דרך הנימים ריאות, O 2 לחץ חלקי גבוה ולחץ CO 2 חלקי הוא נמוך, כך את המחשב המשולב מספרת את הרוטורים מיון לטעון את הטנקים עם חמצן למזבלה CO 2. כאשר המכשיר מאוחר יותר מוצא את עצמו מורעב החמצן ברקמות הפריפריה, קריאות החיישן הפוכים. כלומר, CO 2 בלחץ חלקי גבוה יחסית ו-O 2 לחץ חלקי נמוך יחסית, כך את המחשב המשולב הפקודות הרוטורים מיון לשחרר O 2 ו לקלוט CO 2. Respirocytes לחקות את הפעולה של המוגלובין מלא בתאי הדם האדומים טבעי. אבל Respirocyte יכול לספק חמצן 236 פעמים יותר ליחידת נפח מאשר תא אדום טבעי. Nanorobot זה הרבה יותר יעיל מאשר הביולוגיה, בעיקר בגלל בנייה diamondoid שלה מאפשר הלחץ ההפעלה גבוהה הרבה יותר. אז הזרקה של מינון 5 ס"מ 3 ההשעיה 50% מימית Respirocyte למחזור הדם בדיוק יכול להחליף את כל O 2 ו-CO 2 כושר הנשיאה של 5400 של המטופל ס"מ כל 3 של דם. Respirocyte יהיו חיישני לחץ כדי לקבל אותות אקוסטיים מהרופא, שישתמשו מכשיר אולטרסאונד כמו משדר לתת פקודות Respirocyte לשנות את התנהגותם בזמן שהם עדיין בתוך הגוף של החולה [25, 27]. Phagocytes מלאכותית - Microbivores nanorobots Microbivore תוארה, שעיקר תפקידו הוא להרוס פתוגנים מיקרוביולוגית נמצא בדם אדם, באמצעות "לעכל פריקה" פרוטוקול. Nanorobotic phagocytes היפותטי מלאכותי בשם microbivores''''יכול סיור לזרם הדם, בחיפוש אחר ולעכל פתוגנים לא רצויות, כולל חיידקים, נגיפים או פטריות. Microbivores כאשר ניתנת דרך הווריד (IV) היה להשיג אישור מלא של אפילו זיהומים septicemic חמור ביותר שעות או פחות. זה הרבה יותר טוב מאשר בשבועות או חודשים צורך באנטיביוטיקה בעזרת הגנות phagocytic טבעי. Nanorobots לא להגביר את הסיכון של אלח דם או הלם ספטי כי פתוגנים מתעכל לחלוטין לסוכרים פשוטים מזיק, חומצות אמינו monoresidue, mononucleotides, חומצות שומן חופשיות וגליצרול, שהם שפכים פעילים ביולוגית מן nanorobot [26, 27, 28 ]. Chromallocyte: היפותטי נייד תיקון התאים nanorobot Nanorobot נוספת, Chromallocyte יהיה להחליף כרומוזומים שלם תאים בודדים ובכך להפוך את ההשפעות של מחלה גנטית והנזק המצטבר אחרים הגנים שלנו, מניעת הזדקנות. Chromallocyte הוא היפותטי ניידים לתיקון תאים nanorobot מסוגל לנסוע מוגבל משטח וסקולרית למיטה נימי של רקמה או איבר ממוקד, ואחריו extravasation, histonatation, cytopenetration, והחלפת הכרומטין מוחלט בגרעין התא יעד אחד, וכלה לחזור אל זרם הדם והוא מיצוי הבאים של המכשיר מהגוף, להשלים את המשימה לתקן את התא. "בתוך תא, מכונת לתקן יהיה הראשון גודל את המצב על ידי בחינת תוכנו של התא ופעילות, ואחר כך לפעול. ידי עבודה יחד מולקולה אחר מולקולה מבנה אחר מבנה, מכונות לתקן יוכלו לתקן תאים שלמים. ידי עבודה יחד תא תא, רקמה על ידי ו-by-רקמות, הם (בעזרת מכשירים גדולים יותר, שם צריך להיות) יהיה מסוגל לתקן איברים שלמים. ידי עבודה דרך איבר איבר על ידי אדם, הם יוכלו לשחזר את הבריאות. מכיוון מכונות מולקולריות יוכלו לבנות מולקולות ותאי מאפס, הם יוכלו לתקן תאים פגומים אפילו עד לנקודה של חוסר פעילות מוחלט. [29, 30, 31] יישומים נוספים של nanorobots Nanorobots יכול לשמש כדי לשמור על חמצון רקמות בהיעדר תיקון הנשמה, לשפץ את העץ בכלי הדם האנושי חיסול מחלות לב ונזק מוחי, לבצע nanosurgery מורכבים על תאים בודדים, ומיד דימום נלהב לאחר פציעה טראומטית. ניטור ריכוזי החומרים המזינים בגוף האדם הוא יישום אפשרי של nanorobots ברפואה. אחד ניצול nanorobot מעניין גם לסייע תאים דלקתיים (או תאים לבנים) לעזוב את כלי הדם כדי לתקן רקמות פצועים [39]. Nanorobots עשוי לשמש גם כדי לחפש לשבור אבנים בכליות [32]. Nanorobots יכול לשמש גם לתהליך תגובות כימיות ספציפיות בגוף האדם כמו מכשירי עזר עבור איברים נפצעו [40]. Nanorobots מצויד nanosensors יכול להיות מפותח כדי לספק תרופות אנטי HIV [38]. עוד יכולת חשובה של nanorobots רפואי תהיה היכולת לאתר כלי הדם stenosed, במיוחד במחזור כלילית, ולהתייחס אליהם בצורה מכנית, כימית או פרמקולוגית [33]. כדי לרפא מחלות עור, קרם המכיל nanorobots ניתן להשתמש. זה יכול להסיר את הכמות הנכונה של עור מתים, להסיר עודף שמן, להוסיף שמנים חסרים, להחיל את הכמויות הנכונות של תרכובות לחות טבעי, ואף להשיג את המטרה החמקמקה של "ניקוי נקבוביות עמוק" על ידי בעצם להגיע לתוך הנקבוביות ומנקה אותם. הקרם יכול להיות חומר חכם עם נוחות חלקה על קליפת-off,. הפה מלא חכמה nanomachines יכול לזהות ולהשמיד חיידקים פתוגניים תוך מתן אפשרות הצומח מזיק הפה לפרוח מערכת אקולוגית בריאה. יתר על כן, המכשירים היו לזהות חלקיקים של מזון, פלאק, או טרטר, ולהרים אותם מן השיניים להיות ושטף משם. להיות מושעה בנוזל ומסוגל לשחות על, התקנים יוכל להגיע משטחים מחוץ להישג ידם של מברשת זיפים או סיבי חוט. כמו קצרת החיים nanodevices רפואי, הם יכולים להיות בנוי האחרון רק כמה דקות בגוף לפני מתפרקת לתוך חומרים מהסוג במזונות. Nanodevices רפואי יכול להגדיל את מערכת החיסון על ידי מציאת השבתת חיידקים ווירוסים לא רצויים. כאשר הפולש מזוהה, זה יכול להיות ניקב, ומאפשרות תוכנו נשפך החוצה וכלה יעילותו. אם התוכן היו ידועים להיות מסוכנים בעצמם, אז המכונה החיסונית יכול להחזיק בה מספיק זמן כדי לפרק אותו יותר לחלוטין. מכשירים הפועלים בזרם הדם יכולה המלקקת פיקדונות טרשתית, הרחבת כלי הדם מושפע [34]. רעיית מכשירים סלולריים יכול לשחזר בדפנות העורקים רפידות העורק לבריאות, על ידי הקפדה על התאים הנכונים המבנים התומכים נמצאים במקומות הנכונים. זה ימנע התקפי לב ביותר [35]. Nanorobots יכול לשמש טיפול ומשלוח דיוק תא ממוקד, בביצוע nanosurgery, וכן טיפולים Hypoxemia ומחלות בדרכי הנשימה, רפואת שיניים [36], זיהומים bacteremic, טראומה גופנית, טיפול גנטי באמצעות טיפול כרומוזום החלפת ואפילו הזדקנות ביולוגית. הוצע כי צי של nanorobots יכול לשמש נוגדנים או סוכני נגיפים בחולים עם מערכת חיסונית חלשה, או במחלות כי אינם מגיבים באמצעים קונבנציונליים יותר. ישנם מספר רב של יישומים אחרים פוטנציאל רפואי, כולל תיקון של רקמות פגועות, הסרת החסימה של העורקים מושפע הפלאק, ואולי בנייה של איברי גוף מלא תחליף. מערכות ננו יכולים גם לפעול הרבה יותר מהר מאשר עמיתיהם גדול התקות שלהם כי הם קטנים, זה מאפשר אירועים מכניים וחשמליים להתרחש בפחות זמן במהירות נתונה [37]. מסקנה ננוטכנולוגיה ככלי אבחון וטיפול בחולים עם סרטן וסוכרת הראה כיצד ההתפתחויות בפועל טכנולוגיות ייצור חדשות מאפשרות עבודות חדשניות אשר עשוי לסייע בבניית והעסקת nanorobots היעיל ביותר עבור בעיות ביו. Nanorobots להחיל רפואה להחזיק שפע של הבטחה במיגור המחלה להפוך את תהליך ההזדקנות (קמטים, איבוד מסת העצם הקשור לגיל כל התנאים לטיפול ברמה התאית); nanorobots הם גם מועמדים עבור יישומים תעשייתיים. הופעתו של הננוטכנולוגיה המולקולרית שוב להרחיב מאוד, יעילות ונוחות ומהירות של טיפולים רפואיים בעתיד בעוד במקביל צמצום משמעותי את הסיכון שלהם, עלות הפולשנות. |
1. צ'אן VSW, Nanomedicine: סוגיית הרגולציה פתור. המדע ישיר. 2. פרייטס ר, http://www.foresight.org/Nanomedicine 3. דרקסלר KE, נאנומערכות: מכונות מולקולריות, ייצור חישוב. ניו יורק : John Wiley & Sons, 1992. 4. מרקל RC, פרייטס ג'וניור RA, ניתוח תיאורטי של כלי פחמן קארבון מיקום dimer עבור יהלום mechano סינתזה Nanosci בננוטכנולוגיה 2003; 3:319 e24. כמו כן, כניסה: מ: http://www.rfreitas.com/Nano/JNNDimerTool.pdf . 5. דרקסלר KE, נאנומערכות: מכונות ייצור מולקולרית, וחישוב, וג'ון וילי ובניו, 1992. 6. קרטיס ASG, Dalby מ ', נ' Gadegaard, איתות תא הנובעים nanotopography: השלכות על התקנים nanomedical ", כתב העת Nanomedicine, רפואת העתיד, Vol. 1, לא. 1, עמ '67-72, יוני 2006. 7. Wasielewski ר, Rhein א ', מ' ורנר, Scheumann GF, Dralle ח', א 'פוטר, בראבנט ג', גיאורגי א, זיהוי immunohistochemical של Ecadherin בקרצינומות התריס הבדיל בקורלציה עם תוצאה קלינית, לחקר הסרטן, כרך 57, גיליון 12 2501-2507, האגודה האמריקאית לחקר הסרטן, 1997. 8. Hazana RB, Phillipsa GR, Qiaoa RF, Nortonb ל, Aaronsona SA, ביטוי אקסוגני של N-cadherin בתאי סרטן השד גורם נדידת תאים, פלישה, גרורה, Journal of Cell Biology, כרך 148, מספר 4, 779-790 , פבואר 2000. 9. Nanorobot תקשורת טכניקות: מדריך מקיף. 10. כיצד ניתן להימנע nanorobots phagocytosis ידי תאים לבנים, חלק, על ידי רוברט א פרייטס ג'וניור, חוקר, Zyvex קורפ 11. פרייטס ג'וניור RA, Nanomedicine, כרך IIA: biocompatibility, לנדס Bioscience, ו ג'ורג'טאון , TX , 2003. 12. פרייטס ג'וניור RA, Nanomedicine, כרך: יכולות בסיסיות, לנדס Bioscience, ג'ורג'טאון , TX (1999); מדורים (k) 10.4.1.2. 13. Fadok VA, ד"ר וולקר, קמפבל הרשות הפלסטינית, ג'יי כהן, בראטון DL, הנסון PM, ג'Immunol. 148, 2207 (1992). 14. Grakoui א ', ברומלי SK, Sumen ג, דא Vis MM, שו AS, אלן PM, דסטין ML, מדע 285, 221 (1999). 15. פרייטס ג'וניור RA, Nanomedicine, כרך: יכולות בסיסיות, לנדס Bioscience, ג'ורג'טאון , TX (1999); סעיפים (א) 3.4.2. 16. דרקסלר KE, "נאנומערכות: מכונות ייצור מולקולרית, וחישוב", וג'ון וילי ובניו, ניו יורק (1992). 17. פרייטס ג'וניור RA, Nanomedicine, כרך: יכולות בסיסיות, לנדס Bioscience, ג'ורג'טאון , TX (1999); בסעיפים (i) 10.3.6. 18. רייט, EM, Sampedro, AD, Hirayama, תואר ראשון, Koepsell, ח', Gorboulev, ו ', Osswald, ג: US20050267154 (2005). 19. מרצ'נט, רי, ז'אנג, ט ', יו, י', Ruegsegger, MA: US6759388 (1999). 20. האדם כרומוזום 22 סקירה כללית פרויקט, אמון מכון סנגר, http://www.sanger.ac.uk/HGP/Chr22/ . 21. www.nanorobotdesign.com / ניירות / communication.pdf . 22. Cavalcanti א ', ב' Shirinzadeh, פרייטס ג'וניור RA, Kretly LC, רפואי אדריכלות nanorobot בהתבסס על Nanobioelectronics. 23. פרייטס ג'וניור RA. גישוש עיצוב בננוטכנולוגיה רפואי: תא מכני אדום מלאכותי. Artif תאים דם Substit Immobil Biotechnol 1998; 26:411 E30. זמין גם מתוך: http://www.foresight.org/Nanomedicine/Respirocytes.html . 24. נאנומערכות: מכונות מולקולריות, ייצור למחשוב. על ידי ק 'אריק דרקסלר (xx + 556 עמ', 200 + איורים וג'ון וילי ובניו, Inc.: ניו יורק , צ'יצ'סטר, בריסביין , טורונטו ו סינגפור . 1992) 374 עמוד. 25. מצוטט אצל רוברט א פרייטס ג'וניור, "גישוש עיצוב ננוטכנולוגיה רפואי: תא מכונות האדום מלאכותית," תאים מלאכותיים, כרך 26, 1998, עמ '411-430. מאמר זה הוא כנראה המחקר הראשון תכנון מפורט של nanodevice רפואי ספציפי (סוג של הכללית המוצעת על ידי דרקסלר ב נאנומערכות) שפורסם. ראה תיאור קודם לכן: רוברט א פרייטס ג'וניור, "Respirocytes: High Performance מלאכותית ננוטכנולוגיה תאים דם אדום". מגזין ננוטכנולוגיה, כרך 2, אוקטובר 1996, עמ '1, 8-13). 26. פרייטס ג'וניור RA. Microbivores: phagocytes מכני מלאכותי באמצעות לעכל פריקה פרוטוקול. J Evol טכנולוגיה אפריל 2005: 14:01 E52. זמין גם מתוך: http://jetpress.org/volume14/Microbivores.pdf.R 27. פרייטס ג'וניור RA, Nanomedicine, אני נפח: יכולות בסיסיות לנדס Bioscience, ג'ורג'טאון , TX , 1999 ראו בכתובת: http://www.nanomedicine.com/NMI.htm . 28. נפח Nanomedicine II: לנדס biocompatibility Bioscience, ג'ורג'טאון , TX , 2003 ראו בכתובת: http://www.nanomedicine.com/NMIIA.htm . 29. רייט, EM, Sampedro, AD, Hirayama, תואר ראשון, Koepsell, ח', Gorboulev, ו ', Osswald, ג: US20050267154 (2005). 30. מרצ'נט, רי, ז'אנג, ט ', יו, י', Ruegsegger, MA: US6759388 (1999). 31. האדם כרומוזום 22 סקירה כללית פרויקט, אמון סנגר המכון, http://www.sanger.ac.uk/HGP/Chr22/. 32. Cavalcanti א ו RA פרייטס ג'וניור ", רובוט אוטונומי Multi-Sensor מבוסס על שיתוף פעולה Nanomedicine", טורים ג'קוי סימולציה נומרית המדע. 33. פרייטס ג'וניור RA, "Nanomedicine, Vol. אני: יכולות בסיסיות ", לנדס Bioscience, 1999. 34. ימאמוטו ח', Uemura ס, Tomoda י ', ס' פוג'ימוטו, השימוטו ט, ו Okuchi ק ', "צבע Transcardiac של מולקולות הדבקה מסיסים צופה התקדמות של מחלת לב כלילית", International Journal of Cardiology, 84 (2-3 ) :249-257, אוגוסט 2002. 35. www.ewh.ieee.org/r10/bombay/news3/page4.html . 36. פרייטס ג'וניור RA, Nanodentistry. 37. www.wikipedia.org . 38. מנזס AJ, קאפור VJ, גואל VK, קמרון BD, לו JY, בתוך ננומטר של החיים שלך, מגזין הנדסת מכונות, באוגוסט 2001, www.memagazine.org/backissues/aug01/features/nmeter/nmeter . 39. Casal א ', ט' הוג, Cavalcanti א ', nanorobots כמו עוזרי נייד של תגובות דלקתיות, IEEE חישוב BCATS ביו בסטנפורד 2003 סימפוזיון, IEEE Computer Society, סטנפורד, קליפורניה, אוקטובר 2003. 40. Cavalcanti א ', אוטומציה העצרת עם nanorobots אבולוציונית חיישן מבוסס בקרת להחיל Nanomedicine, עסקאות IEEE על ננוטכנולוגיה, 2 (2), עמ' 82-87, June2003, www.nanorobotdesign.com . 41. IMM דו"ח מספר 12, Nanomedicine: האם היהלומים ביולוגית עם תאים חיים? מאת רוברט א פרייטס ג'וניור, עמית מחקר IMM. 42. אריק דרקסלר ק ', הנדסה מולקולרית: גישה לפיתוח יכולות כלליות מניפולציה מולקולרית, Proc. לאומי אקדמיה למדעים ( ארצות הברית ) 78 (ספטמבר 1981) :5275-5278. 43. אריק דרקסלר ק, נאנומערכות: מכונות ייצור מולקולרית, וחישוב, וג'ון וילי ובניו, ניו יורק, 1992. 44. מרקל RC, עיצוב, לקראת ננוטכנולוגיה, ב מרקוס Krummenacker, ג'יימס לואיס, עורכים, פרוספקטים בננוטכנולוגיה:. לקראת ייצור מולקולרי, John Wiley & Sons, ניו יורק , 1995, עמ '23-52. 45. מרקל RC, המשכפלת את מערכות ייצור בעלות נמוכה, ב ME Welland, JK Gimzewski, עורכים., גבולות האולטימטיבי של ייצור ומדידה, Kluwer, דורדרכט, 1994, עמ '25-32. ראה ב: http://nano.xerox.com/nanotech/selfRepNATO.html . 46. Cavalcanti, אוטומציה א העצרת עם nanorobots אבולוציונית חיישן מבוסס יישומי בקרה על Nanomedicine. 47. ברייסון JW, et al, "עיצוב חלבון: גישה היררכית". Science 270 (1995) :935-941. |