OARS - Open Access Rewards System
DOI : 10.2240/azojono0119

医学のロボットのための見通し

Vadali Shanthi および Sravani Musunuri

版権の AZoM.com の Pty 株式会社。

これは AZo オール http://www.azonano.com/oars.asp の条件のもとで配られるアゾの開架の報酬システム (AZo オール) 記事です

入れられる: 2007 年 9 月 5 日

掲示される: 2007 年 11 月 13 日

カバーされるトピック

概要

導入

Nanorobots はである何

Nanorobots の要素

Nanorobots の要素そしてデザイン

Nanorobots の構築のためのアプローチ

Nanorobots 著ターゲットサイトの認識

免疫組織を避けるための Nanorobots 著用いられる作戦

蟹座の検出および処置の Nanorobots

蟹座の検出および処置のための Nanorobots のアプローチの実用的な例

糖尿病の診断そして処置の Nanorobots

Nanorobots を使用して制御のブドウ糖のレベル

Respirocyte - 人工的な酸素のキャリア Nanorobot

人工的な食細胞 - Microbivores Nanorobots

Chromallocyte: 仮説的な移動式セル修理 Nanorobot

Nanorobots のそれ以上のアプリケーション

結論

参照

接触の細部

ナノテクノロジーはそれらに多くの挑戦を提供するので多くの科学者のための魅惑的な科学です。 1 つのそのような挑戦は思考が想像であるために現実に今入って来たら Nanorobots です。 nanorobots の提案されたアプリケーションは風邪から癌のような恐ろしい病気まで及ぶことができます。 あるそのような例は Pharmacyte、 Respirocyte、 Microbivores、 Chromallocyte および多くのどちらである場合もあります。 nanorobots の調査は Nanomedicine のフィールドの原因となることを持っています。 Nanomedicine は人間の病気の処置および人間の生物系の改善のための強力な新しいツールの見通しを提供します。

導入

ナノテクノロジーの現在の時代は科学者が患者のボディの中で働くことができる分子レベルで構築されるプログラム可能で、外部に制御可能で複雑な機械を発達させできる段階に達しました。 ナノテクノロジーはエンジニアが人体をナビゲートし、重要な分子を運び、顕微鏡の目的を処理し、医者とミニチュアセンサー、モーター、マニピュレーター、発電機および分子スケールのコンピュータを通って通信できる洗練された nanorobots を組み立てることを可能にします。 nanorobot を構築する考えはその事実からボディの自然な nanodevices 来ます; neutrophiles、リンパ球および白血球はボディについて絶えず粗紡糸にしま、傷つけられたティッシュを修理し、破壊するか、または排泄するためにさまざまな器官のための侵入の微生物および広範な上りの外国の粒子を攻撃し、そして食べます。

Nanorobots はである何

Nanorobotics は分子レベルで極めて小さい事を取扱うデマンドが高いフィールドとして現れています。 Nanorobots は nanoscale 次元で精密と特定のタスクを行うように設計されている典型的な nanoelectromechanical システムです。 慣習的な薬上のその利点はサイズにあります。 粒度は沈殿の血清の寿命そしてパターンに対する効果をもたらします。 これはより低い集中で使用されるために nanosize、の薬剤をあります治療上の処置のより早い手始めが可能にします。 それはまた制御された薬剤配達に特定の位置 [1] へキャリアを指示することによって材料を提供します。 典型的な医学の nanodevice はおそらく nanoscale の部品からアセンブルされたミクロンスケールのロボットです。 これらの nanorobots はマクロスケールの結果 [2] 生む環境の刺激およびプログラムされた主義に応じて協力できます。

Nanorobots の要素

カーボンは多分ダイヤモンドまたは diamondoid/フラーレンの nanocomposites の形で医学の nanorobot で大きさを、おそらく構成する主な要素です。 水素、硫黄、酸素、窒素、フッ素、ケイ素、等のような他の多くの軽い要素は nanoscale ギヤおよび他のコンポーネント [2] で特別な目的のために使用されます。 ダイヤモンドの化学 inertness は複数の実験調査によって証明されます。 DLC で培養されたマウス腹膜の大食細胞で行なわれた 1 つのそのような実験は乳酸塩のデヒドロゲナーゼまたは lysosomal 酵素のベータ N アセチルD GLUCOSAMINIDASE (発火の間に大食細胞から解放されるために知られている酵素) の重要で余分なリリースを示しませんでした。

形態学上の検査は毒性がなかったこと、そして炎症性反作用が生体外で引き出されなかったこと繊維芽細胞または大食細胞への物理的な損傷、および生化学的な徴候を確認するセルのような人間の osteoblast を明らかにしませんでした。 スムーザーおよびより完全のダイヤモンドの表面、より少し白血球の作業およびフィブリノゲンの吸着です。 独特の味による実験は等 [41] 1 週間生きているマウスで腹腔内に植え付けられた CVD のダイヤモンドのウエファーが最小の炎症性応答を明らかにしたことを示しました。 興味深いことに、より荒いので表面、少数の広がりを 「磨き」、溶かされた大食細胞はアクティブ化が発生したことを示すいました。 ほぼナノメーターの滑らかさの外面は非常に低い bioactivity で起因します。 不動態化されたダイヤモンドの表面の非常に高い表面エネルギーおよびダイヤモンドの表面の強い hydrophobicity が原因で、ダイヤモンドの外面はほとんど完全に化学的に不活性です。

Nanorobots の要素そしてデザイン

Nanorobots はデザインが生物的モデルから得られる自律サブシステムの完全な panoply を所有しています。 Drexler は明らかに複雑な装置が構造コンポーネント [42] の生物的モデルに類似していること 1981 年に、指摘するべき第 1 でした。 nanorobot デザインのさまざまなコンポーネントは内蔵センサー、モーター、マニピュレーター、電源および分子コンピュータを含むかもしれません。 多分そのような分子機械装置の最も最もよく知られた生物的例は自由にリボゾーム存在の唯一のプログラム可能な nanoscale のアセンブラー既にです。 蛋白質が特定の受容器のサイトに結合するメカニズムは分子ロボティックアームを組み立てるためにコピーされるかもしれません。

マニピュレーターアームはまた制御信号の詳しいシーケンスによってちょうどリボゾームは mRNA が処置を導くことを必要とするので運転することができます。 これらの制御信号は簡単な 「放送アーキテクチャ」を使用して内蔵センサーでロボットアームによって [43、 44、および 45] 力をインポートするのにまた使用することができる技術受け取られる外部音響、電気かまたは化学シグナルによって提供されます。 生物的セルは細胞蛋白質を製造するためにセルの核がリボゾームに mRNA の形でシグナルを送る放送アーキテクチャの一例として見なされるかもしれません。

アセンブラーは原子スケールの分子製造業を行うことができるこのプログラム可能な nanocomputer がマニピュレーターアームを指示するように望ましい位置およびオリエンテーションに正しい一部分か nanopart を置くために次々に実行される保存された命令を受け入れられる必要がある内蔵 nanocomputer によって提供される制御信号を必要とするシステムとして記述できる分子機械システムで従って [46 の] 化学反応または組立作業 [47] のタイミングそして位置の精密な制御を与えます。

Nanorobots の構築のためのアプローチ

ナノメーターのスケールに構築へ 2 つの主要なアプローチがあります: 定位置アセンブリおよび自己アセンブリ。 定位置アセンブリでは、調査官は分子を一つずつ取り、手動でアセンブルするためにミニチュアロボットまたは顕微鏡セットのアームのようなある装置を用います。 それに対して、自己アセンブリは互いを捜し求めるある特定の分子の先天的な性質を利用するので、大いにより少なく骨身を惜しまないです。 自己組み立てるコンポーネントによって、調査官がしなければならないすべては望ましい構成にビーカーにそれらの置かれた十億、自然な親和性を自動的に結合しますそれらを可能にしました。 複雑な nanorobotic システムを作ることはダイヤモンドの mechanosynthesis [3、 4] の計算モデルによって分子構造を (DMS)構築できる製造技術を必要とします。 DMS は真空製造業の環境のダイヤモンドの結晶格子の成長の表面へ炭素原子の制御された付加です。 共有化学結合はプログラムされたシーケンスに続くスキャンのプローブの顕微鏡の器具の先端で加えられる定位置に抑制された機械力の結果一つずつ形作られます。

Nanorobots 著ターゲットサイトの認識

異なった分子のタイプは結合サイトに各種類の分子のための別の親和性がある一連の chemotactic センサーによって区別されます。 [6] 制御システムは適したパフォーマンスを保障しなければなりません。 それは特定のタスクによって基づくシナリオのためにできるだけ速く答える nanorobots の断固としたな番号と示すことができます。 3D ワークスペースでターゲットに表面の化学薬品がありまそれを検出し、認識するように nanorobots がします [6、 7、および 8]。 よりよい nanoscale のサイズのセンサーそしてアクチュエーター製造することはそれらに化学薬品のリリースのもとを見つけさせます。 ブラウン運動 (NCD)によって支配された慣性力よりもむしろ粘性液体が付いている環境の nanorobots のためのソフトウェアである Nanorobot の制御設計のシミュレーターは発達しました。

最初に、比較のポイントとして、科学者はランダム探索によってターゲットを見つけるのに nanorobots の」小さいブラウン運動使用しました。 第 2 方法では、化学集中のための nanorobots のモニタかなり背景強度の上で。 シグナルを検出した後、 nanorobot は濃度勾配を推定し、高い濃度の方にターゲットに達するまで移動します。 第 3 アプローチでは、ターゲットの nanorobots は他がターゲットに追加指導のシグナルとして使用する別の化学薬品を解放します。 これらのシグナルの集中によってシグナルを検出するために、ターゲットの少数のミクロンの内で渡る nanorobots だけ本当らしいです。

従って、私達は容器の壁の近くで nanorobots を持っていることによって体積流量全体浮かぶかわりに維持します他からのシグナルの集中の監視からの容器の位置を応答を改善してもいいです; nanorobot はターゲットで nanorobots の番号を推定できます。 従って、 nanorobot は十分な nanorobots がターゲットにいつあるか定めるのにこの情報を使用しま、それにより nanorobot が解放するかもしれない追加 「attractant」シグナルを終えます。 一度ずっと十分な nanorobots によってが答えていることを nanorobots が他を引き付けることを止めることが分られます。 量はターゲット領域が nanorobots によって密にカバーされるとき十分と考慮されます。 従ってこれらの小さい機械はその範囲にターゲットサイトで設計するかどれをにだけすることを正確そして正確に働きます [9]。

免疫組織を避けるための Nanorobots 著用いられる作戦

人体の中に置かれたあらゆる医学の nanorobot は代表団の間に何回も phagocytic セルに出会います。 従ってすべての Nanorobots は phagocytic セルによって摂取が可能なサイズである食細胞からの避け、脱出のための物理的なメカニズムそして操作上のプロトコルを組み込まなければなりません。 医学の nanorobots のための最初の作戦は phagocytic 接触か認識を避ける第 1 です。 ホストの免疫組織によって攻撃されることを避けるためには最もよい選択は受動のダイヤモンドの外部のコーティングを持つことです。 スムーザーおよび完全のコーティング、より少しボディの免疫組織からの反作用です。 そしてこれが避けなければそれが phagocytic アクティブ化に導く食細胞の表面に結合しています。 引っ掛けられたら、医学の nanorobot は誘導する蓄えられるまたは phagolysosomal 融合および phagosome 新陳代謝を両方ことができます phagosomal 液胞のエキソサイトーシスを禁じる。

まれな状況において、食細胞を殺すか、または全体の phagocytic システムを封鎖することは必要かもしれません。 フル機能装備の医学の nanorobot のための直接的な取り組みは、それを巻き込むように試みている phagocytic セルから、またはから locomote へ運動性のメカニズムを用いることです。 これは用心深くされなければならない逆の cytopenetration を含むかもしれません (セルからの nonenveloped ウイルスの例えば、急速な出口は細胞毒素である場合もあります)。 不満を覚える食作用が集中させた代償的な granulomatous 反作用を誘導するかもしれないことは可能です。 従って医学の nanorobots はまた肉芽腫の形成を予防する簡単な実行中の防御的な作戦を用いる必要がある場合もあります。 エネルギーのためのローカルブドウ糖そして酸素を新陳代謝させることは nanorobots の動力をすることができます。 臨床環境では、もう一つのオプションは外部に供給された音響エネルギーあります。 nanorobots のタスクが完了するとき、それらは通常の人間の排泄チャネルで exfuse へのそれらの自身許可によって検索することができましたりまたはまた実行中の清掃動物システム [10、 11] によって除去することができます。

蟹座の検出および処置の Nanorobots

nanorobots の開発は癌の診断そして処置に驚くべき前進を提供するかもしれません。 Nanorobots は放射線療法および化学療法のような現在の処置が頻繁に癌性物より健全なセルを破壊することを終了するので患者の療法のために非常に有用そして有望であることができます。 この視点から、それは癌患者に非落ち込んだ療法を提供します。 悪性のと正常なセルできます Nanorobots は表面の抗原 (各タイプのセルのために異なっています) の点検によって異なったセルタイプの間で区別。 これは標的細胞の特定の抗原に調整される chemotactic センサーの使用によって達成されます。 別のアプローチは癌の戦闘の分散集団行動のための分散化制御を達成するのに革新的な方法を使用します。 E-cadherin の異なったレベルを検出するために化学センサーを使用してそれらは一次および metastatic 段階にベータcatenin プログラムし。 医学の nanorobots はそれからこれらのセルおよびこれらのセルだけ破壊します。 次の制御方式は考慮されました:

·         任意: それらがブラウン運動によるそれにぶつかるときだけターゲットに達する液体と受動的に移動する nanorobots。

·         勾配に続いて下さい: E-cadherin のための nanorobots のモニタの集中の強度は、検出されたとき、測定に信号を送り、ターゲットに達することまでの勾配に続きます。 信号検出にそれに続く勾配の推定値が追加シグナル in50ms を見つけなければ、 nanorobot は偽陽性であるシグナルを考慮し、液体と流れ続けます。

·         attractant と勾配に続いて下さい: 上でとして、しかしターゲットで着く nanorobots それらはさらにターゲットを見つける機能を改善するのに他使用される別の化学シグナルを解放します。 従って悪性のティッシュを識別するのに、指導の nanorobots で化学パラメータ同定として E-cadherin のシグナルの強度のより高い勾配が使用されています。 統合された nanosensors はそのようなタスクのために E-cadherin のシグナルの強度を見つけるために利用することができます。 従ってそれらは癌 [9] 扱うために効果的に用いることができます。

蟹座の検出および処置のための Nanorobots のアプローチの実用的な例

Pharmacyte はデジタル式に精密な輸送が、タイミングおよび人体内の特定の細胞および細胞内宛先に目標と配達可能な薬剤のエージェントの自己動力の、コンピューター制御医学の nanorobot システムです。 それらが小さい血管をのでそのままな赤血球および白いセルの道を可能にする最小の実行可能な人間の毛管 not embolize ので Pharmacytes の脱出は phagocytic プロセス最も大きい提案された Pharmacyte より大きい直径の 3-4 micronmeter です。

Pharmacytes に癌細胞の apoptosis の開始およびセルシグナリングプロセスの直接制御のような nanomedicine の多くのアプリケーションがあります。 Pharmacytes はまた生化学的で自然な守勢と標的細胞に付けることができますまたは掃気システムは、作戦 「phagocytic フラグを付けを」呼出しました [12]。 例えば、新しい認識の分子は apoptotic セルの表面に表現されます。 T のリンパ球の場合には、 1 つのそのような分子は apoptosis の誘導の後に phosphatidylserine、血しょう膜 [1m] の内部の側面に普通制限される脂質しかし外側 [13] で、現われます。

表面のこの分子に耐えるセルは phagocytic セルによってそして認識され、除去することができます。 同じような処置を用いる phosphatidylserine または他の分子が付いている標的細胞の外壁をシードすることはボディ [14] によって反作用を誘発することができる apoptotic 物質として間違って標的細胞を Pharmacytes がコンピューター時代 [15,16] の管理下で作動する分子ソートポンプを使用して機械的にオフロードされる薬剤のペイロードによって保存された内蔵タンクのおよそ 1cubicmeter まで運ぶことができる識別した大食細胞によって phagocytic 動作を作動できます。

使命要件によって、ペイロードは近似の細胞外の流動に排出されるか、または cytosol に transmembrane の注入器のメカニズムを使用して直接渡すことができます。 従ってもし必要なら特定アプリケーションのために transvascular および transcellular 移動性を可能にするために、配置可能の機械繊毛および他のロコモーティブシステムは Pharmacyte に追加することができま特定の細胞に薬剤の分子および僅かなエラーの細胞内アドレスの配達を許可します。 一度ペイロードの減るか、または代表団を完了する Pharmacytes は、慣習的な排泄パスによって患者から回復。 [17] nanorobots は最初の患者 [27、 28] でより異なったティッシュかセルに目標とされる別の薬剤のエージェントを必要とする場合もある第 2 患者の使用のためにそして再充電され、プログラムし直され、リサイクルされるかもしれません。

糖尿病の診断そして処置の Nanorobots

血のストリームを通して運ばれるブドウ糖は healthfully 働く人間の新陳代謝を維持して重要であり正しいレベルは糖尿病の診断そして処置の重要な問題です。 ブドウ糖の分子に本質的に関連していて、蛋白質 hSGLT3 に細胞外のブドウ糖の集中 [18] 調整する適切な胃腸コリン作動性神経および骨格筋機能作業の維持で重要な影響があります。 hSGLT3 分子は糖尿病の患者のためのブドウ糖のレベルを定義するのに役立つことができます。 この蛋白質の最も興味深い面はブドウ糖 [18] 識別するのにセンサーとして役立つという事実です。

模倣された nanorobot のプロトタイプモデルは相補型金属酸化膜半導体 (CMOS) の nanobioelectronics を埋め込みました。 それはそれがボディの中で自由に動作するようにする ~2 micronmeter のサイズを特色にします。 nanorobot は免疫の反作用のために見えないですまたは目に見えるかどうか、血のストリームでブドウ糖のレベルを検出するための干渉がありません。 ボディの中の免疫組織の反作用と、 nanorobot は hSGLT3 蛋白質の glucosensor の作業 [20] の変調を含む nanorobot の使用によって埋め込まれる chemosensor を監察するブドウ糖のための白血球の当然の biocompatibility [19] によって攻撃されません。

内蔵化学センサーを通して、 nanorobot は臨床的に規定されるあらゆる薬物のようなこうして効果的に忍耐強いのインシュリンを注入するか、またはそれ以上の処置をとる必要があるかどうか定めることができます。 NCD のシミュレーターのワークスペースの画像は格子質、赤血球および nanorobots が付いている細静脈の血管の中の (RBCs)眺めを示します。 それらはブドウ糖のレベルを検出する血流を RBCs と貫流します。 典型的なブドウ糖の集中で、 nanorobots はブドウ糖のレベルをおよそ 130 の mg/dl 血ブドウ糖のレベルのためのターゲットとして及ばせ続けることを試みます (BGLs)。 30mg/dl の変化は変位範囲としてこれが医学の規定に基づいていた変更することができるけれども、採用されました。 医学の nanorobot アーキテクチャでは、重要な測定されたデータは患者が運ぶ携帯電話に RF のシグナルを通してそれから自動的に転送することができます。 常にブドウ糖がクリチカル・レベルを達成すれば、 nanorobot は携帯電話 [21] を通してアラームを出します。

Nanorobots を使用して制御のブドウ糖のレベル

シミュレーションでは指定昼食の時間に基づいてシグナルを出し時間の望ましい間隔のブドウ糖のレベルを測定するために、 nanorobot はまたプログラムされます。 nanorobot はセンサーを作動させ、期待された朝食時間の前に BGLs を、朝早く規則的に測定するためにプログラムすることができます。 レベルは毎 2 時間計画されたランチタイムの後の再度測定されます。 同じプロシージャはの間時間他の食事の一日中プログラムすることができます。 従って血によって耐えられた nanorobots の多様性はボディ全体単一のサイトでまた多くの異なった位置でちょうど同時に監察するブドウ糖を可能にしま、血清のブドウ糖の集中の全身のマップをアセンブルすることを医者を許可します。

多くの位置からの時系列データの検査は特定の器官、ティッシュ、毛管ベッドおよび特定の容器を通っている血のブドウ糖の集中の変化率の精密な測定を可能にします。 これにどのティッシュが糖尿病関連の損傷に苦しむかもしれない、そしてどの程度までのか決定で助けるかもしれない変則的なブドウ糖の通風管のレートの検出の診断ユーティリティがあります。 他は内蔵センサーティッシュの壊疽の忍耐強い血圧、早い印、または早段階癌と関連付けられるかもしれないローカル新陳代謝の変更のような診断によって関連した観察を測定し、報告できます。 さまざまで忍耐強い活動レベル (例えば、休息、運動、 postprandial、等) の間に集められた全身の時系列データは病気のコースそして範囲の査定の追加診断値があることができます。

この重要なデータは医者および専門家が忍耐強い薬物および毎日の食事療法を指示し、改善するのを助けるかもしれません。 nanorobots を使用してこのプロセスはデータ収集および患者のモニタリングのためのオート機能を実行可能な作るためにより便利、安全かもしれません。 それはまた毎日の小さい切口当然のデータの血液サンプル、見込まれる損失を集めるために伝染を結局避けるかもしれ彼らのブドウ糖のサンプリングのいくつかをすることを忘れるために使用中週の患者を避けます。 nanobioelectronics のこれらの最近の進展はシステム機器および糖尿病 [22] を持つ患者のためのブドウ糖のレベルのよりよい制御を達成するために携帯電話を統合する方法を示します。

Respirocyte - 人工的な酸素のキャリア Nanorobot

人工的な機械赤いセルは血のストリーム [23] で、 「Respirocyte」想像 nanorobot、浮かびますです。 これらの原子は球形のシェルの中の多孔性の格子構造のダイヤモンドとして配列される大抵炭素原子です。 Respirocyte は本質的に酸素 (o) および二酸化炭素 (CO) の分子の十分に2ポンプでくむことができる小さい圧力2タンクです。 後で、これらのガスは小さいタンクから制御された方法で解放することができます。 ガスは約 1000 の大気まで圧力に保存された内蔵です。 Respirocyte はサファイア、ダイヤモンド [24] と同じような化学および機械特性が付いている防爆材料の装置を別の方法で内部的に組み立てることによって完全に nonflammable することができます。

また各装置の外側にガス集中センサーがあります。 nanorobot が肺毛管を通るとき、 O の2 分圧は高く、 CO の2 分圧は低いです、従ってコンピューター時代はソートの回転子をタンクを酸素とロードし、 CO. をダンプするように告げます。2 装置が後で酸素空腹の周辺ティッシュのそれ自身を見つけるとき、センサーの読書は逆転します。 すなわち、 CO の2 分圧は比較的低く比較的高いおよび2 O の分圧です、従ってコンピューター時代は O を解放し、 CO.Respirocytes の模倣者を吸収するように2 ソートの回転子に2自然なヘモグロビンに満ちた赤血球の処置命じます。 しかし Respirocyte は 236 自然で赤いセルより単位体積ごとの倍より多くの酸素を渡すことができます。

この nanorobot は生物学よりはるかに効率的、主にので diamondoid の建築許可大いにより高い操作圧力です。 従って血流への 50% Respirocyte の水様の3 中断の 5 cm の線量の注入は丁度患者の血の全体の2 5,400 cm2 の全体の O そして CO の収容量を3 取り替えることができます。 Respirocyte に患者のボディ [25 の中にまだある間、動作を修正する Respirocyte コマンドを与えるのに超音波そっくりの送信機装置を使用する医者から音響信号を受け取る圧力センサーが、 27 あります]。

人工的な食細胞 - Microbivores Nanorobots

主たる機能が 「ダイジェストおよび排出」のプロトコルを使用して人間の血流で、見つけられる微生物学的な病原体を破壊することである microbivore は記述されていました。 ` の ` の microbivores と " 呼出された Nanorobotic の人工的な仮説的な食細胞は細菌、ウイルス、または菌類を含む不必要な病原体を探し出し、消化する血流を巡回できます。 静脈内で与えられた場合 Microbivores (I.V) は時間またはより少しの最も厳しい septicemic 伝染の完全なクリアランスを達成します。 これは抗生物質助けられた自然な phagocytic 防衛のために必要とされる週か月よりずっとよいです。 nanorobots は病原体が nanorobot [26、 27、 28] からの生物学的に作動しない流水である無害で簡単な砂糖、 monoresidue のアミノ酸、モノヌクレオチド、脂肪酸なしおよびグリセロールに完全に消化されるので敗血症か腐敗性の衝撃の危険性を高めません。

Chromallocyte: 仮説的な可動装置

別の nanorobot は、 Chromallocyte こうして老化することを防ぐ私達の遺伝子への遺伝病そして他の集められた損傷の効果を逆転させる個々のセルの全体の染色体を取り替えます。 Chromallocyte はです 1 つの標的細胞および終りの核の extravasation 可能な、仮説的な移動式セル修理 nanorobot histonatation、 cytopenetration およびセル修理代表団を完了するボディからの装置の血流そしてそれに続く抽出へのリターンと完全なクロマチンの置換に先行している目標とされたティッシュまたは器官の毛管ベッドに限られた管の表面旅行が」。 セルの中で、修理機械は細胞含有物および作業の検査によって最初に状態を大きさで分類し、次に処置をとります。 分子によ分子および構造によ構造に沿って働くことによって、機械をできます全セルを修理こと修理して下さい。 、それらは (必要性があるより大きい装置によって助けられてセルによセルおよびティッシュによティッシュに沿って働くことによって、) 全器官を修理できます。 器官による人器官を通って働くことによって、それらは健康を復元します。 分子機械が分子およびセルを全く最初から構築できるので完全な不活動のポイントに損なわれたセルを修理できます。 [29、 30、 31]

Nanorobots のそれ以上のアプリケーション

Nanorobots が呼吸がない時ティッシュの酸素処理を維持するのに修理するために使用でき、心臓病および打撃の損傷を除去する人間の管の木を調整するために外傷性の傷害の後で個々のセルの複雑な nanosurgery、および直ちに頑強な出血を行って下さい。 人体のモニタリングの栄養集中は薬の nanorobots の可能なアプリケーションです。 興味深い nanorobot の利用の 1 つはまた修理によって傷つけられるティッシュ [39] へ血管を任せることの炎症性セル (か白いセルを) 助けることです。

Nanorobots が腎臓結石 [32] 追求し、壊すのにまた使用されるかもしれません。 また Nanorobots が傷つけられた器官 [40] のための補助的な装置として人体の特定の化学反応を処理するのに使用できます。 Nanorobots は nanosensors と成長できます反 HIV 薬剤装備しました [38] 渡すために。 医学の nanorobots のもう一つの重要な機能は冠動脈で stenosed 血管を、特に取付ける機能でそれらを機械的に、化学的に、または pharmacologically 扱います [33]。

皮膚病を治すためには、 nanorobots を含んでいるクリームは使用されるかもしれません。 それはデッド皮の右の量を取除くことができ過剰石油を取除き、抜けたオイルを追加し、自然な保湿の混合物の右の量を加え、そして気孔に実際に達し、それらをきれいにすることによって 「深い気孔のクリーニング」のはっきりしない目的を達成します。 クリームは剥せる便利スマートな材料スムーズのとのであることができます。

スマートな nanomachines のうがい薬は十分に健全な生態系で活気づくように口の無害な植物相がしている間病原性のある細菌を識別し、破壊できます。 更に、装置は食糧、プラク、または酒石の粒子を識別し、洗われるべき歯から持ち上げます。 および約泳ぐことできる液体で中断されて装置はフロスの歯ブラシの剛毛またはファイバーの範囲を越える表面に達できました。 短い寿命の医学の nanodevices として食糧で見つけられたソートの材料にばらばらになる前にボディの数分だけ持続させるために、それらは構築できます。

医学の nanodevices は不必要な細菌およびウイルスを見つけ、禁止状態にすることによって免疫組織を増加できます。 侵略者が識別されるとき、それは穴をあけることができま割り当てて内容はこぼれ、有効性を終了します。 内容が危険であるために独自で知られていたら免疫機械は十分に長くそれをより完全に分解するにはそれにしがみついてもよい。 血流ではたらく装置は影響を受けた血管 [34] 広げる arteriosclerotic 沈殿物でかじることができます。 装置を集めるセルは健康に右のセルおよびサポート構造が右の場所にあることの保障によって動脈の壁および動脈のライニングを、復元できます。 これはほとんどの心臓発作 [35] 防ぎます。

Nanorobots は精密処置で使用でき、セルは染色体の置換療法によって実行 nanosurgery と hypoxemia および呼吸の病気のための処置、歯科医療 [36]、菌血症の伝染、物理的な外傷、遺伝子療法および生物的老化の配達を、目標としました。 nanorobots の多量が妥協された免疫組織を持つ患者の抗体か抗ウィルス性のエージェントとして役立つかもしれませんまたは提案されましたことがより慣習的な手段に答えない病気で。

多数がプラクによって影響される傷つけられたティッシュの修理、動脈の非ブロック化および多分完全な置換ボディ器官の構築を含む他の潜在的な医学アプリケーション、あります。 Nanoscale システムはまた変位がより小さいのでより大きい同等より大いに速く動作できます; これはある特定の速度 [37] により少ない時間に発生することを機械および電気イベント割り当てます。

結論

助けるかもしれないかどれが生物医学的な問題かのために nanorobots を最も効果的に組み立て、用いることで新しい製造技術の実際の開発がどのように革新的な作業を可能にしているかナノテクノロジーように示されている癌および糖尿病を持つ患者のための診断および処置のツール。 Nanorobots は老化プロセスの逆転に病気の根絶から薬の把握に豊富約束を適用しました (骨の大容量のしわ、損失および年齢関連の条件はすべて細胞レベルで治療可能です); nanorobots はまた産業アプリケーションのための候補者です。 分子ナノテクノロジーの出現は再度同時にかなり危険、費用および invasiveness を減らしている間未来の治療の有効性、慰めおよび速度を非常に拡大します。

参照

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Vadali Shanthi

薬学の Gokaraju Rangaraju の大学
Bachupally の Nizampet の道、ハイデラバードインド

電話: 040102639。

電子メール: shanthistar@care2.com

Sravani Musunuri

薬学の Gokaraju Rangaraju の大学
Bachupally の Nizampet の道、ハイデラバードインド

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電子メール: sravanistar@care2.com

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

Last Update: 13. June 2013 18:00

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