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新型纳米马达不会损伤细胞组织,纳米机器人又前进一步

2018-05-18 作者:Megan Scudellari
导语:《先进材料》(Advanced Materials)近期发表文章介绍了一种新型的纳米马达,该马达采用磁场控制螺旋纳米结构,在细胞内运动时不会伤到细胞组织,这是此技术最大的亮点。

"纳米机器人"是机器人工程学的一种新兴科技,纳米机器人的研制属于"分子纳米技术(Molecular nanotechnology,简称MNT"的范畴。

它根据分子水平的生物学原理为设计原型,设计制造可对纳米空间进行操作的"功能分子器件"

纳米机器人的设想,是在纳米尺度上应用生物学原理,发现新现象,研制可编程的分子机器人,也称纳米机器人。

合成生物学对细胞信号传导与基因调控网络重新设计,开发"在体""湿"的生物计算机或细胞机器人,从而产生了另种方式的纳米机器人技术

1959 年率先提出纳米技术的设想是诺贝尔奖得主理论物理学家理查德.费曼。他率先提出利用微型机器人治病的想法。用他的话说,就是"吞下外科医生"。理查德·费恩曼在一次题目为《在物质底层有大量的空间》的演讲中提出:将来人类有可能建造一种分子大小的微型机器,可以把分子甚至单个的原子作为建筑构件在非常细小的空间构建物质,这意味着人类可以在最底层空间制造任何东西。

据悉,纳米机器人研究又有了新进展,《先进材料》(Advanced Materials)近期发表文章介绍了一种新型的纳米马达,该马达采用磁场控制螺旋纳米结构,在细胞内运动时不会伤到细胞组织,这是此技术最大的亮点。

纳米马达由生物大分子构成,利用化学能进行机器做功,研究人员将新研发的螺旋纳米马达放入活细胞中,并引导其追踪两个字母——N」和「M」。

研究人员在显微镜下将细胞放入磁圈内。然后,通过旋转磁场,他们能够控制和追踪细胞内纳米马达的运动轨迹。

据了解,此项目目前还处于初始阶段,研究人员希望未来使用此技术进行靶向药物输送、纳米传感和纳米手术。

纳米机器人在体内其实充当了搬运工角色。与细胞同等大小的纳米机器人可以进入医疗器械难以到达的地方,然后抓住变异细胞并将其杀死。之后,纳米机器人继续在体内巡逻,寻找细菌、病毒和变异的细胞,一段时间后,它们觉得已经没问题了,就会降解融入血液之中。

虽然听起来很科幻,但美国科学家寓言,2030 年就可以实现上述功能。当然,纳米机器人也有不好的一面。比如生产一辆汽车,需要数亿个以 100 亿为单位的纳米机器人。目前没有一个工厂能生产那么多的纳米机器人。

但是事物总有两面性,也有人担忧一旦这些纳米机器人失去控制会对人体造成伤害,是不是还会加重癌细胞扩散。

这种质疑也有道理,不过科技总是在超前发展,一个新生事物只有安全性得到保障时才会被人们接受,从而得到广泛应用。据了解,该纳米机器人已经完成了动物实验,预计五年内便可进行临床试验。

来源:微信公众号“IEEE电气电子工程师学会”

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