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DOI : 10.2240/azojono0119

Perspectivas para Robôs Médicos

Vadali Shanthi e Sravani Musunuri

PTY Ltd. de Copyright AZoM.com

Este é um artigo do Sistema das Recompensas do Acesso Aberto do AZo (AZo-REMOS) distribuído sob os termos dos AZo-REMOS http://www.azonano.com/oars.asp

Submetido: 5 de setembro de 2007

Afixado: 13 de novembro de 2007

Assuntos Cobertos

Sumário

Introdução

O Que são Nanorobots

Elementos de Nanorobots

Os Componentes e o Projecto de Nanorobots

Aproximações para a Construção de Nanorobots

Reconhecimento do Local do Alvo por Nanorobots

Estratégias Empregadas por Nanorobots para Iludir o Sistema Imunitário

Nanorobots na Detecção e no Tratamento do Cancro

Exemplo Prático da Aproximação de Nanorobots para a Detecção e o Tratamento do Cancro

Nanorobots no Diagnóstico e no Tratamento do Diabetes

Glicose de Controlo Nanorobots de utilização Nivelado

Respirocyte - um Portador Artificial Nanorobot do Oxigênio

Fagócito Artificiais - Microbivores Nanorobots

Chromallocyte: Um Pilha-Reparo Móvel Hipotético Nanorobot

Aplicações Mais Adicionais de Nanorobots

Conclusão

Referências

Detalhes do Contacto

A Nanotecnologia é uma ciência fascinante para muitos cientistas porque lhes oferece muitos desafios. Um tal desafio é Nanorobots, que uma fantasia tem entrado uma vez provavelmente a realidade agora. A aplicação propor dos nanorobots pode variar da constipação comum à doença terrível como o cancro. Alguns tais exemplos podem ser Pharmacyte, Respirocyte, Microbivores, Chromallocyte e muito mais. O estudo dos nanorobots tem conduzir ao campo de Nanomedicine. Nanomedicine oferece a perspectiva de novas ferramentas poderosas para o tratamento de doenças humanas e a melhoria de sistemas biológicos humanos.

Introdução

A era actual da Nanotecnologia alcançou a uma fase onde os cientistas pudessem desenvolver as máquinas complexas programáveis e externamente verificáveis que são construídas a nível molecular que pode trabalhar dentro do corpo do paciente. A Nanotecnologia permitirá coordenadores de construir os nanorobots sofisticados que podem navegar o corpo humano, transportar moléculas importantes, manipular objetos microscópicos e se comunicar com os médicos por sensores, os motores, manipuladores, geradores de potência e computadores diminutos da molecular-escala. A ideia construir um nanorobot vem os nanodevices naturais do facto esse do corpo; os neutrophiles, os linfócitos e os glóbulos brancos vagam constantemente sobre o corpo, reparando tecidos danificados, atacando e comendo micro-organismos de invasão, e partículas estrangeiras ascendentes arrebatadoras para que os vários órgãos dividam ou excretem.

O Que são Nanorobots

Nanorobotics está emergindo como um campo de exigência que trata as coisas minúsculos a nível molecular. Nanorobots é sistemas nanoelectromechanical quintessenciais projetados executar uma tarefa específica com a precisão em dimensões do nanoscale. Sua vantagem sobre a medicina convencional encontra-se em seu tamanho. O tamanho de Partícula tem o efeito na vida do soro e no teste padrão do depósito. Isto permite drogas do nanosize para ser usado em uma mais baixa concentração e tem um início mais adiantado da acção terapêutica. Igualmente fornece materiais para entrega controlada da droga dirigindo portadores a um lugar específico [1]. O nanodevice médico típico será provavelmente um robô da mícron-escala montado das peças do nanoscale. Estes nanorobots podem trabalhar junto em resposta aos estímulos do ambiente e aos princípios programados para produzir os resultados macro da escala [2].

Elementos de Nanorobots

O Carbono será provavelmente o elemento principal que compreende o volume de um nanorobot médico, provavelmente sob a forma dos nanocomposites do diamante ou do diamondoid/fullerene. Muitos outros elementos claros tais como o hidrogênio, o enxofre, o oxigênio, o nitrogênio, o flúor, o silicone, Etc. serão usados para objectivos especiais nas engrenagens do nanoscale e nos outros componentes [2]. O inertness químico do diamante é provado por diversos estudos experimentais. Uma tal experiência conduzida nos macrófagos peritoneals do rato cultivados em DLC não mostrou nenhuma liberação adicional significativa da desidrogenase do lactato ou do beta N-acetil-D-GLUCOSAMINIDASe da enzima lysosomal (uma enzima conhecida para ser liberado dos macrófagos durante a inflamação).

O exame Morfológico não revelou nenhum dano físico aos fibroblasto ou aos macrófagos, e o osteoblast humano como as pilhas que confirmam a indicação bioquímica que não havia nenhuma toxicidade e que nenhuma reacção inflamatório estêve induzida in vitro. O smoother e o mais sem falhas a superfície do diamante, o menos são a actividade da leucócito e a adsorção do fibrinogénio. Uma experiência por Tang e outros [41] mostrou que as bolachas do diamante do CVD implantadas intraperitoneal em ratos vivos para 1 semana revelaram a resposta inflamatório mínima. Interessante, no mais áspero “lustrou” a superfície, um pequeno número de propagação e os macrófagos fundidos estaram presente, indicando que alguma activação tinha ocorrido. A superfície exterior com lisura de próximo-nanômetro conduz à bioactividade muito baixa. Devido à energia de superfície extremamente alta da superfície passivated do diamante e ao hydrophobicity forte da superfície do diamante, o exterior do diamante é quase completamente quimicamente inerte.

Os Componentes e o Projecto de Nanorobots

Nanorobots possuirá a panóplia completa de subsistemas autônomos cujo o projecto é derivado dos modelos biológicos. Drexler era evidente o primeiro a indicar, em 1981, que os dispositivos complexos se assemelham a modelos biológicos em seus componentes estruturais [42]. Os vários componentes no projecto do nanorobot podem incluir sensores a bordo, motores, manipuladores, fontes de alimentação, e computadores moleculars. Talvez o exemplo biológico o mais conhecido de tal maquinaria molecular é o ribosome o único livremente assembler programável do nanoscale já na existência. O mecanismo por que a proteína liga ao local específico do receptor pôde ser copiado para construir o braço robótico molecular.

O braço do manipulador pode igualmente ser conduzido por uma seqüência detalhada de sinais de controle, apenas porque o ribosome precisa o mRNA de guiar suas acções. Estes sinais de controle são fornecidos pelos sinais acústicos, elétricos, ou químicos externos que são recebidos pelo braço do robô através de um sensor a bordo usando da “uma arquitetura simples transmissão” [43, 44, e 45] uma técnica que possa igualmente ser usada para importar a potência. a pilha biológica pode ser considerada como exemplo de uma arquitetura da transmissão em que o núcleo da pilha envia sinais sob a forma do mRNA aos ribosomes a fim fabricar proteínas celulares.

Os Assembler são os sistemas moleculars da máquina que poderiam ser descritos como os sistemas capazes de executar a fabricação molecular na escala atômica [46] que exigem os sinais de controle fornecidos por um nanocomputer que a bordo Este nanocomputer programável deve poder aceitar as instruções armazenadas que são executadas sequencialmente para dirigir o braço do manipulador para colocar a parte ou o nanopart correcto na posição e na orientação desejadas, assim dando o controle preciso sobre o sincronismo e os lugar das reacções químicas ou das operações de conjunto [47].

Aproximações para a Construção de Nanorobots

Há duas aproximações principais à construção na escala do nanômetro: conjunto e auto-conjunto posicionais. No conjunto posicional, os investigador empregam alguns dispositivos tais como o braço de um robô diminuto ou de um grupo microscópico para pegarar um por um moléculas e para montá-las manualmente. Ao contrário, o auto-conjunto é muito menos cuidadoso, porque se aproveita da tendência natural de determinadas moléculas procurar para fora um outro. Com componentes demontagem, tudo que os investigador têm que fazer é biliões postos deles em uma taça e deixa suas afinidaoes naturais junta-se lhes automaticamente nas configurações desejadas. Fazer sistemas nanorobotic complexos exige as técnicas de fabricação que podem construir uma estrutura molecular através dos modelos computacionais do mechanosynthesis do diamante (DMS) [3, 4]. O DMS é a adição controlada de átomos de carbono à superfície do crescimento de uma estrutura de cristal do diamante em um ambiente da vácuo-fabricação. As ligações químicas Covalent são formadas um por um como consequência das forças mecânicas posicional forçadas aplicadas na ponta de um instrumento do microscópio da ponta de prova da exploração, seguindo uma seqüência programada.

Reconhecimento do Local do Alvo por Nanorobots

Os tipos Diferentes da molécula são distinguidos por uma série de sensores quimiotácticos cujos os locais obrigatórios têm uma afinidade diferente para cada tipo da molécula. [6] O sistema de controlo deve assegurar um desempenho apropriado. Pode-se demonstrar com um número determinado de nanorobots que respondem o mais rápido possível para tarefa específica uma encenação baseada. No espaço de trabalho 3D o alvo tem os produtos químicos de superfície permitindo que os nanorobots detectem-no e reconheçam-n [6, 7, e 8]. Fabricar os melhores sensores e actuadores com tamanhos do nanoscale fá-los encontrar a fonte de liberação do produto químico. O simulador do Projecto de Controle (NCD) de Nanorobot foi desenvolvido, que é software para nanorobots nos ambientes com os líquidos dominados pelo movimento Brownian e viscosos um pouco do que forças com inércia.

Primeiramente, como um ponto da comparação, os cientistas usaram movimentos Brownian pequenos dos nanorobots' para encontrar o alvo pela busca aleatória. Num segundo método, o monitor dos nanorobots para a concentração química significativamente acima do nível de fundo. Após ter detectado o sinal, um nanorobot calcula o inclinação de concentração e move-se para umas concentrações mais altas até que alcance o alvo. Na terceira aproximação, os nanorobots no alvo liberam um outro produto químico, que outro usem como um sinal de guiamento adicional ao alvo. Com estas concentrações do sinal, somente os nanorobots que passam dentro de alguns mícrons do alvo são prováveis detectar o sinal.

Assim, nós podemos melhorar a resposta tendo os nanorobots mantemos posições perto da parede da embarcação em vez da flutuação durante todo o fluxo de volume na embarcação de monitorar a concentração de um sinal de outro; um nanorobot pode calcular o número de nanorobots no alvo. Assim, o nanorobot usa esta informação para determinar quando bastante nanorobots estão no alvo, desse modo terminando o sinal que “attractant” adicional um nanorobot pode se liberar. Encontra-se que os nanorobots param de atrair outro uma vez que bastante nanorobots responderam. A quantidade está considerada bastante quando a região do alvo é coberta densa por nanorobots. Assim estas máquinas minúsculas funcionam no local do alvo exactamente e precisamente a essa extensão somente a qual é projectado fazer [9].

Estratégias Empregadas por Nanorobots para Iludir o Sistema Imunitário

Cada nanorobot médico colocado dentro do corpo humano encontrará pilhas phagocytic muitas vezes durante sua missão. Assim todo o Nanorobots, que são de um tamanho capaz da ingestão pelas pilhas phagocytic, deve incorporar mecanismos físicos e protocolos operacionais para evitar e escapar dos fagócito. A estratégia inicial para nanorobots médicos é primeira para evitar o contacto ou o reconhecimento phagocytic. Para evitar ser atacado pelo sistema imunitário do anfitrião, a melhor escolha é ter um revestimento exterior do diamante passivo. O smoother e o sem falhas o revestimento, o menos são a reacção do sistema imunitário do corpo. E se isto então não evita está ligando à superfície que do fagócito aquele conduz à activação phagocytic. Se prendido, o nanorobot médico pode induzir o exocytosis do vacuole phagosomal em que é alojado ou inibir a fusão phagolysosomal e o metabolismo phagosome.

Em circunstâncias raras, pode ser necessário matar o fagócito ou bloquear o sistema phagocytic inteiro. A aproximação a mais directa para a inteiramente - o nanorobot médico funcional é empregar seus mecanismos da mobilidade ao locomote fora, ou longe, da pilha phagocytic que está tentando o tragar. Isto pode envolver o cytopenetration reverso, que deve ser feito cautelosamente (por exemplo, a saída rápida de vírus nonenveloped das pilhas pode ser citotóxico). É possível que a fagocitose frustrante pode induzir uma reacção granulomatous compensatória localizada. Os nanorobots Médicos podem conseqüentemente igualmente precisar de empregar as estratégias defensivas simples mas activas para prevenir a formação do granuloma. Metabolizar a glicose e o oxigênio locais para a energia pode fazer a colocação em movimento dos nanorobots. Em um ambiente clínico, uma outra opção seria energia acústica externamente fornecida. Quando a tarefa dos nanorobots é terminada, podem ser recuperados permitindo os ao exfuse eles mesmos através dos canais excretory humanos usuais ou podem igualmente ser removidos pelos sistemas activos do SCAVENGER [10, 11].

Nanorobots na Detecção e no Tratamento do Cancro

A revelação dos nanorobots pode fornecer avanços notáveis para o diagnóstico e o tratamento do cancro. Nanorobots poderia ser um muito útil e esperançoso para a terapia dos pacientes, desde que os tratamentos actuais como a radioterapia e a quimioterapia terminam frequentemente acima o destruição de umas pilhas mais saudáveis do que as cancerígenos. Deste ponto de vista, fornece uma terapia não-deprimida para pacientes que sofre de cancro. O Nanorobots poderá distinguir entre tipos diferentes da pilha que é o maligno e as pilhas normais verificando seus antígenos de superfície (são diferentes para cada tipo de pilha). Isto é realizado pelo uso dos sensores quimiotácticos fechados aos antígenos específicos nas pilhas de alvo. Uma Outra aproximação usa a metodologia inovativa para conseguir o controle descentralizado para uma acção colectiva distribuída no combate do cancro. Usando sensores químicos podem ser programados para detectar níveis diferentes de E-cadherin e beta-catenin em fases preliminares e metastáticas. Os nanorobots Médicos destruirão então estas pilhas, e somente estas pilhas. Os seguintes métodos de controle foram considerados:

·         Aleatório: nanorobots que movem-se passiva com o líquido que alcança o alvo somente se colidem nele devido ao movimento Brownian.

·         Siga o inclinação: a intensidade da concentração do monitor dos nanorobots para E-cadherin sinaliza, quando detectada, a medida e segue o inclinação até o alcance do alvo. Se a avaliação do inclinação no seguimento da detecção de sinal não encontra nenhum sinal adicional in50ms, o nanorobot considera o sinal ser um falso positivo e continua a fluir com o líquido.

·         Siga o inclinação com o attractant: como acima, mas os nanorobots que chegam no alvo, liberam além um sinal químico diferente usado por outro para melhorar sua capacidade para encontrar o alvo. Assim, um inclinação mais alto da intensidade do sinal de E-cadherin é usado como a identificação de parâmetro química em nanorobots de guiamento para identificar tecidos malignos. Os nanosensors Integrados podem ser utilizados para tal tarefa a fim encontrar a intensidade de sinais de E-cadherin. Assim podem ser empregados eficazmente tratando o cancro [9].

Exemplo Prático da Aproximação de Nanorobots para a Detecção e o Tratamento do Cancro

Pharmacyte é um sistema médico do nanorobot capaz do transporte digital preciso, um sincronismo, e uma visar-entrega auto-postos, controlados por computador de agentes farmacêuticos aos destinos celulares e intracelulares específicos dentro do corpo humano. O escape de Pharmacytes o processo phagocytic como não embolize vasos sanguíneos pequenos porque o capilar humano viável mínimo que permite a passagem de eritrócites intactos e das pilhas brancas é o micronmeter 3-4 no diâmetro, que é maior do que o Pharmacyte propor o maior.

Pharmacytes terá muitas aplicações no nanomedicine tal como a iniciação do apoptosis nas células cancerosas e o controle directo de processos da sinalização da pilha. Pharmacytes poderia igualmente etiquetar pilhas de alvo com o defensivo natural bioquímico ou os sistemas da limpeza, uma estratégia chamaram “o embandeiramento phagocytic” [12]. Por exemplo, as moléculas novas do reconhecimento são expressadas na superfície de pilhas apoptotic. No caso dos linfócitos de T, uma tal molécula é phosphatidylserine, um lipido que seja restringido normalmente ao lado interno da membrana de plasma [1m] mas, após a indução do apoptosis, aparece na parte externa [13].

As Pilhas que carregam esta molécula em sua superfície podem então ser reconhecidas e removido por pilhas phagocytic. Semear a parede exterior de uma pilha de alvo com phosphatidylserine ou outras moléculas com acção similar poderia activar o comportamento phagocytic pelos macrófagos, que tinham identificado equivocadamente a pilha de alvo como as substâncias apoptotic capazes de provocar uma reacção pelo corpo [14] que Pharmacytes seria capaz de levar até aproximadamente 1cubicmeter da carga útil farmacêutica armazenado nos tanques a bordo que offloaded mecanicamente usando as bombas de classificação moleculars operadas sob o controle de um computador a bordo [15,16].

Segundo exigências de missão, a carga útil pode ser descarregada no fluido extracelular centesimal ou ser entregada directamente no cytosol usando um mecanismo do injector da transmembrana. Se necessário para uma aplicação particular, umas pestanas mecânicas deployable e outros sistemas locomotivos pode ser adicionado ao Pharmacyte para permitir a mobilidade transvascular e transcellular, assim permitindo a entrega de moléculas farmacêuticas a celular específico e mesmo de endereços intracelulares com erro insignificante. Pharmacytes, uma vez esgotado de suas cargas úteis ou terminando sua missão, seria recuperado do paciente por caminhos excretory convencionais. [17] Os nanorobots puderam então ser recarregados, reprogrammed e recicl para o paciente do uso num segundo que pode precisar um agente farmacêutico diferente visado aos tecidos ou às pilhas diferentes do que no primeiro paciente [27, 28].

Nanorobots no Diagnóstico e no Tratamento do Diabetes

A Glicose levada através do córrego do sangue é importante manter o metabolismo humano que trabalha healthfully, e seu nível correcto é uma questão básica no diagnóstico e no tratamento do diabetes. Relativo Intrìnseca às moléculas da glicose, a proteína hSGLT3 tem uma influência importante em manter as actividades gastrintestinais apropriadas do nervo cholinergic e da função de músculo esqueletal, regulando a concentração extracelular da glicose [18]. A molécula hSGLT3 pode servir para definir os níveis da glicose para pacientes do diabetes. O aspecto o mais interessante desta proteína é o facto que serve como um sensor para identificar a glicose [18].

O modelo de protótipo simulado do nanorobot encaixou o nanobioelectronics do semicondutor de Óxido de Metal Complementar (CMOS). Caracteriza um tamanho do micronmeter ~2, que o permite se operar livremente dentro do corpo. Se o nanorobot é invisível ou visível para as reacções imunes, não tem nenhuma interferência para detectar níveis da glicose no córrego do sangue. Mesmo com a reacção do sistema imunitário dentro do corpo, o nanorobot não é atacado pelo biocompatibility devido dos glóbulos brancos [19] Para a glicose que monitora o chemosensor encaixado usos do nanorobot que envolve a modulação da actividade do glucosensor da proteína hSGLT3 [20].

Através de seu sensor químico a bordo, o nanorobot pode assim eficazmente determinar se o paciente precisa de injectar a insulina ou tomar alguma acção mais adicional, tal como toda a medicamentação prescrita clìnica. A imagem do espaço de trabalho do simulador de NCD mostra a vista interna de um vaso sanguíneo do venule com textura da grade, glóbulos vermelhos (RBCs) e nanorobots. Passam com os RBC pela circulação sanguínea que detecta os níveis da glicose. Em uma concentração típica da glicose, os nanorobots tentam manter os níveis da glicose variar ao redor 130 mg/dl como um alvo para os Níveis da Glicemia (BGLs). Uma variação de 30mg/dl foi adotada como uma escala de deslocamento, embora esta pode ser mudada baseou em prescrições médicas. Na arquitetura médica do nanorobot, os dados medidos significativos podem então ser transferidos automaticamente através dos sinais do RF ao telefone móvel levado pelo paciente. A qualquer hora, se a glicose consegue níveis críticos, o nanorobot emite-se um alarme através do telefone móvel [21].

Glicose de Controlo Nanorobots de utilização Nivelado

Na simulação, o nanorobot é programado igualmente para emitir-se um sinal baseado em tempos especificados do almoço, e para medir os níveis da glicose em intervalos desejados do tempo. O nanorobot pode ser programado para activar sensores e medir regularmente o BGLs cedo na manhã, antes do tempo de café da manhã previsto. Os Níveis são medidos outra vez cada 2 horas após o hora do almoço de planeamento. Os mesmos procedimentos podem ser programados por outras vezes das refeições ao longo do dia. Uma multiplicidade de nanorobots carregados sangue permitirá a glicose que monitora não apenas em um único local mas igualmente em muitos lugar diferentes simultaneamente durante todo o corpo, assim permitindo o médico montar um mapa de todo o organismo de concentrações da glicose do soro.

O Exame de dados da série cronolólica de muitos lugar permite a medida precisa da taxa de mudança da concentração da glicose no sangue que está passando através dos órgãos específicos, dos tecidos, das bases capilares, e das embarcações específicas. Isto terá o serviço público diagnóstico em detectar as taxas anômalas da tomada da glicose que podem ajudar em determinar que tecidos podem ter sofrido dano diabetes-relacionado, e a que extensão. Outros sensores a bordo podem medir e relatar observações diagnòstica relevantes tais como a pressão sanguínea paciente, sinais adiantados da gangrena do tecido, ou mudanças no metabolismo local que pôde ser associado com o cancro da fase inicial. Os dados De todo o organismo da série cronolólica recolhidos durante os vários níveis de actividades pacientes (por exemplo, descanso, exercício, após o banquete, Etc.) poderiam ter o valor diagnóstico adicional em avaliar o curso e a extensão da doença.

Estes dados importantes podem ajudar doutores e especialistas a supervisionar e melhorar a medicamentação paciente e a dieta diária. Este processo que usa nanorobots pode ser mais conveniente e seguro para fazer praticável um sistema automático para o levantamento de dados e a monitoração do paciente. Pode igualmente evitar eventualmente as infecções devidas os cortes pequenos diários para recolher amostras de sangue, possivelmente perda de dados, e evita mesmo pacientes em uma semana ocupada para esquecer fazer alguma de sua amostra da glicose. Estas revelações Recentes no nanobioelectronics mostram como integrar dispositivos e celulares de sistema para conseguir um controle melhor de níveis da glicose para pacientes com diabetes [22].

Respirocyte - um Portador Artificial Nanorobot do Oxigênio

A pilha vermelha mecânica artificial, “Respirocyte” é um nanorobot imaginário, flutua avante no córrego do sangue [23]. Estes átomos são na maior parte átomos de carbono arranjados como o diamante em uma estrutura de estrutura porosa dentro do escudo esférico. O Respirocyte é essencialmente um tanque de pressão minúsculo que possa ser bombeado completamente do oxigênio (O)2 e moléculas do dióxido de carbono (2CO). Mais tarde, estes gáss podem ser liberados do tanque minúsculo em uma maneira controlada. Os gáss são a bordo armazenado em pressões até aproximadamente 1000 atmosferas. Respirocyte pode ser tornado completamente nonflammable construindo o dispositivo internamente da safira, um material à prova de chama com as propriedades químicas e mecânicas de outra maneira similares ao diamante [24].

Há igualmente sensores da concentração de gás na parte externa de cada dispositivo. Quando o nanorobot passa através dos capilares do pulmão, a pressão2 parcial de O é alta e a pressão2 parcial do CO é baixa, assim que o computador a bordo diz os rotores de classificação para carregar os tanques com o oxigênio e para despejar o CO2. Quando o dispositivo se encontra mais tarde nos tecidos periféricos oxigênio-esfomeados, as leituras do sensor estão invertidas. Isto é, a pressão2 parcial do CO é pressão parcial de relativamente alta2 e O relativamente baixo, assim que o computador a bordo comanda os rotores de classificação para liberar O2 e para absorver a indicação2 de CO.Respirocytes a acção dos glóbulos vermelhos hemoglobina-enchidos naturais. Mas um Respirocyte pode entregar 236 vezes mais oxigênio pelo volume de unidade do que uma pilha vermelha natural.

Este nanorobot é distante mais eficiente do que a biologia, principalmente porque suas licenças de construção do diamondoid uma pressão de funcionamento muito mais alta. Assim a injecção de uma dose de 53 cm da suspensão aquosa de 50% Respirocyte na circulação sanguínea pode exactamente substituir a capacidade de carga inteira2 de O e2 de CO dos 5.400 inteiros cm do paciente3 do sangue. Respirocyte terá os sensores da pressão para receber sinais acústicos do doutor, que se usará ultra-som-como o dispositivo do transmissor para dar os comandos de Respirocyte alterar seu comportamento quando forem ainda dentro do corpo do paciente [25, 27].

Fagócito Artificiais - Microbivores Nanorobots

Um microbivore foi descrito, cuja a função preliminar fosse destruir os micróbios patogénicos microbiológicos encontrados na circulação sanguínea humana, usando do “o protocolo resumo e da descarga”. Os fagócito hipotéticos artificiais de Nanorobotic chamados microbivores do ` do `'' podiam patrulhar a circulação sanguínea, procurando e digerindo os micróbios patogénicos indesejáveis que incluem as bactérias, os vírus, ou os fungos. Microbivores quando dado intravenosa (I.V) conseguiriam o afastamento completo mesmo das infecções septicemic as mais severas nas horas ou em menos. Isto é distante melhor do que as semanas ou os meses necessários para defesas phagocytic naturais antibiótico-ajudadas. Os nanorobots não aumentam o risco de sepsia ou de choque séptico porque os micróbios patogénicos são digeridos completamente nos açúcares simples inofensivos, nos ácidos aminados do monoresidue, nos mononucleotides, nos ácidos gordos livres e no glicerol, que são as efluências biològica inactivas do nanorobot [26, 27, 28].

Chromallocyte: Um Móbil Hipotético

Um Outro nanorobot, o Chromallocyte substituiria cromossomas inteiros nas pilhas individuais que invertem assim os efeitos da doença genética e do outro dano acumulado a nossos genes, impedindo o envelhecimento. Chromallocyte é um nanorobot móvel hipotético do pilha-reparo capaz de curso de superfície vascular limitado na base capilar do tecido ou do órgão visado, seguida pelo extravasação, pelo histonatation, pelo cytopenetration, e pela substituição completa da cromatina no núcleo de uma pilha de alvo, e de término com um retorno à circulação sanguínea e à extracção subseqüente do dispositivo do corpo, terminando a missão do reparo da pilha.” Dentro de uma pilha, uma máquina do reparo fará sob medida primeiramente acima a situação examinando os índices e a actividade de pilha, e toma então a acção. Trabalhando ao longo da molécula-por-molécula e da estrutura-por-estrutura, repare máquinas poderá reparar pilhas inteiras. Trabalhando ao longo da pilha-por-pilha e do tecido-por-tecido, (ajudado pelos dispositivos maiores, onde a necessidade esteja) poderão reparar órgãos inteiros. Trabalhando através de um órgão da pessoa pelo órgão, restaurarão a saúde. Porque as máquinas moleculars poderão construir a partir do zero moléculas e pilhas, poderão reparar mesmo as pilhas danificadas ao ponto da inactividade completa. [29, 30, 31]

Aplicações Mais Adicionais de Nanorobots

Nanorobots poderia ser usado para manter o oxigenação do tecido na ausência da respiração, para reparar e para recondicionar a árvore vascular humana que elimina a doença cardíaca e o dano do curso, execute o nanosurgery complexo em pilhas individuais, e imediatamente o sangramento leal após ferimento traumático. As concentrações nutrientes da Monitoração no corpo humano são uma aplicação possível dos nanorobots na medicina. Uma de utilização interessante do nanorobot é igualmente ajudar a pilhas inflamatórios (ou às pilhas brancas) em deixar vasos sanguíneos aos tecidos feridos reparo [39].

Nanorobots pôde ser usado também para procurar e quebrar as pedras de rim [32]. Nanorobots poderia igualmente ser usado para processar reacções químicas específicas no corpo humano como dispositivos subordinados para os órgãos feridos [40]. Nanorobots equipou-se com os nanosensors poderia ser tornado para entregar as drogas anti-VIH [38]. Uma Outra capacidade importante de nanorobots médicos será a capacidade para encontrar vasos sanguíneos stenosed, particularmente na circulação coronária, e trata-os mecanicamente, quimicamente, ou farmacològica [33].

Para curar doenças de pele, um creme que contem nanorobots pode ser usado. Poderia remover a quantidade direita de pele inoperante, remove os petróleos adicionais, adiciona petróleos faltantes, aplica as quantidades direitas de compostos hidratando naturais, e consegue mesmo o objetivo indescritível “da limpeza profunda do poro” realmente alcançando para baixo nos poros e limpando os para fora. O creme podia ser um material esperto com liso-em, conveniência destacável.

Um colutório completamente de nanomachines espertos podia identificar e destruir as bactérias patogénicos ao permitir que a flora inofensiva da boca floresça em um ecossistema saudável. Mais, os dispositivos identificariam partículas do alimento, da chapa, ou do tártaro, e levantam-nos dos dentes a ser enxaguados afastado. Sendo suspendido em líquido e capaz de nadar aproximadamente, os dispositivos poderiam alcançar fora de alcance superfícies de cerdas da escova de dentes ou das fibras do floss. Como nanodevices médicos da curto-vida, podiam ser construídos para durar somente algumas actas no corpo antes de cair distante em materiais do tipo encontrado nos alimentos.

Os nanodevices Médicos podiam aumentar o sistema imunitário encontrando e desabilitando as bactérias e vírus indesejáveis. Quando um invasor é identificado, pode ser puncionado, deixando seus índices derramam para fora e terminando sua eficácia. Se os índices foram sabidos para ser perigosos sós, a seguir a máquina imune poderia aferrar-se lhe por muito tempo bastante para desmontá-la mais completamente. Os Dispositivos que trabalham na circulação sanguínea poderiam mordiscar afastado nos depósitos arterioscleróticos, alargando os vasos sanguíneos afetados [34]. A Pilha que reune dispositivos poderia restaurar paredes da artéria e forros da artéria à saúde, assegurando-se de que as pilhas e as estruturas de apoio direitas estivessem nos lugares direitos. Isto impediria a maioria de cardíaco de ataque [35].

Nanorobots poderia ser usado no tratamento da precisão e a pilha visou a entrega, no nanosurgery de execução, e nos tratamentos para o hypoxemia e a doença respiratória, na odontologia [36], em infecções bacteriémicas, no traumatismo físico, na terapia genética através da terapia da substituição do cromossoma e mesmo no envelhecimento biológico. Sugeriu-se que uma frota dos nanorobots pudesse servir como anticorpos ou agentes antivirosos nos pacientes com sistemas imunitários comprometidos, ou nas doenças que não respondem a umas medidas mais convencionais.

Há numeroso outras aplicações médicas potenciais, incluindo o reparo do tecido danificado, o desbloqueio das artérias afetadas por chapas, e talvez a construção de órgãos completos do corpo da substituição. Os sistemas de Nanoscale podem igualmente operar-se muito mais rapidamente do que suas contrapartes maiores porque os deslocamentos são menores; isto reserva eventos mecânicos e elétricos ocorrer em menos tempo em uma velocidade dada [37].

Conclusão

Nanotecnologia como uma ferramenta do diagnóstico e do tratamento para pacientes com o cancro e o diabetes mostrados como as revelações reais em tecnologias de fabricação novas estão permitindo trabalhos inovativos qual pode ajudar em construir e em empregar nanorobots o mais eficazmente para problemas biomedicáveis. Nanorobots aplicou à posse da medicina uma riqueza da promessa de erradicar a doença a inverter o processo do envelhecimento (os enrugamentos, a perda de massa do osso e as circunstâncias relativas à idade são tudo tratáveis a nível celular); os nanorobots são igualmente candidatos para aplicações industriais. O advento da nanotecnologia molecular expandirá outra vez enorme a eficácia, o conforto e a velocidade dos tratamentos médicos futuros ao ao mesmo tempo significativamente reduzir seus risco, custo, e invasiveness.

Referências

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       Freitas R., http://www.foresight.org/Nanomedicine

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Vadali Shanthi

Faculdade de Gokaraju Rangaraju da Farmácia
Bachupally, estrada de Nizampet, Índia de Hyderabad

Telefone: 040102639.

Email: shanthistar@care2.com

Sravani Musunuri

Faculdade de Gokaraju Rangaraju da Farmácia
Bachupally, estrada de Nizampet, Índia de Hyderabad

Telefone: 9848393667.

Email: sravanistar@care2.com

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

Last Update: 13. June 2013 18:20

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