Introduktion til Nanorobots og dets medicinske applikationer

Introduktion til Nanorobots og dets medicinske applikationer

Nano Robotics er teknologien til oprettelse af maskiner eller robotter tæt på den mikroskopiske skala af et nanometer (10−9 meter). Nanorobotics refererer til nanoteknologi - en ingeniørdisciplin til design og bygning af nanorobotter. Disse enheder spænder fra 0,1-10 mikrometer og består af nanoskala eller molekylære komponenter. Da der endnu ikke er oprettet nogen kunstige, ikke-biologiske Nano-robotter, forbliver de et foregivende koncept. Navnene nanorobotter, nanoider, nanitter eller nanomitter er også blevet brugt til at beskrive disse hypotetiske enheder.



Nanorobots

Nanorobots

Nano-robotter kan bruges i forskellige anvendelsesområder som medicin og rumteknologi. I dag spiller disse nanoroboter en afgørende rolle inden for biomedicin, især til behandling af kræft, cerebral aneurisme, fjernelse af nyresten, eliminering af defekte dele i DNA-strukturen og til nogle andre behandlinger, der har brug for den største støtte til redde menneskeliv.






Nanorobots er nano-enheder, der bruges til at opretholde og beskytte menneskekroppen mod patogener. Nanorobotter implementeres ved hjælp af flere komponenter såsom sensorer, aktuatorer, kontrol, strøm, meddelelse og ved at interfacere tværspecifikke skalaer mellem organiske uorganiske systemer.

Udviklingen af ​​nanorobotter sker ved hjælp af forskellige tilgange såsom:



Biochip

Kombinationen af ​​nanoteknologi, fotolithografi og nye biomaterialer kan betragtes som en mulig måde, der kræves for at designe teknologi til at udvikle nanorobotter til medicinske applikationer såsom diagnose og lægemiddelafgivelse. Denne realistiske tilgang til design af nanorobotter er en metode, der anvendes i de elektroniske industrier.


Nubots

Nubot er et akronym for 'nukleinsyrerobotter.' Nubots er menneskeskabte robottekniske enheder på nanoskalaen. Repræsentative nubots inkluderer adskillige Deoxy Nucleic Acid walkers rapporteret af Ned Seemans gruppe ved NYU, Niles Pierce's gruppe på Caltech, John Reifs gruppe ved Duke University, Chengde Mao's gruppe i Purdue og Andrew Turberfields gruppe ved University of Oxford.

Positions nano-samling

I år 2000 fandt Robert Frietas og Ralph Merkle et nanofaktorisk samarbejde, som er en løbende indsats bestående af ti organisationer med 23 forskere fra fire lande. Dette samarbejde sigter mod at udvikle positionskontrolleret mekanosyntese og diamantoid nanofabrik, som er i stand til at konstruere en diamantoid medicinsk nanorobot.

Anvendelse af bakterier

Denne tilgang gør brug af biologiske mikroorganismer, såsom Escherichia-spiralbakterier. Så denne model bruger et flagellum til fremdrivningsformål. Brugen af ​​elektromagnetiske felter er til at kontrollere bevægelsen af ​​biologisk integreret enhed og dens begrænsede anvendelser.

Nanorobots-applikationer

1. Nanorobotika i kirurgi

Kirurgiske nanoroboter introduceres i den menneskelige krop gennem vaskulære systemer og andre hulrum. Kirurgiske nanoroboter fungerer som semi-autonome kirurger på stedet inde i menneskekroppen og er programmeret eller instrueret af en menneskelig kirurg. Denne programmerede kirurgiske nanorobot udfører forskellige funktioner som at søge efter patogener, og derefter diagnose og korrektion af læsioner ved nano-manipulation synkroniseret med en indbygget computer, samtidig med at man bevarer og kontakter den tilsynsførende kirurg gennem kodede ultralydssignaler.

Nanorobotics i kirurgi

Nanorobotics i kirurgi

I dag undersøges de tidligere former for cellulær nano-kirurgi. For eksempel anvendes en mikropipette, der hurtigt vibrerer med en frekvens på 100 Hz mikropipette, der er forholdsvis mindre end 1 mikron spidsdiameter, til at skære dendritter fra enkelte neuroner. Denne proces burde ikke skade celleevnen.

2. Diagnose og test

Medicinske nanoroboter bruges til diagnosticering, test og overvågning af mikroorganismer, væv og celler i blodstrømmen. Disse nanorobotter er i stand til at notere optegnelsen og rapporterer nogle vitale tegn som temperatur, tryk og immunsystemets parametre for forskellige dele af den menneskelige krop kontinuerligt.

3. Nanorobotics i genterapi

Nanoroboter er også anvendelige til behandling af genetiske sygdomme ved at relatere molekylære strukturer af DNA og proteiner i cellen. Modifikationerne og uregelmæssighederne i DNA- og proteinsekvenserne korrigeres (redigeres) derefter. Den kromosomale erstatningsterapi er meget effektiv sammenlignet med celle reparation. Et samlet reparationsfartøj er indbygget i menneskekroppen til at udføre vedligeholdelse af genetik ved at flyde inde i en cellekerne.

Nanorobotics i genterapi

Nanorobotics i genterapi

Superspole af DNA, når det forstørres inden for det nederste par robotarme, trækker nanomaskinen tråden, der er uopviklet til analyse, mens overarmene løsner proteinerne fra kæden. Oplysningerne, der er gemt i den store nanocomputers database, placeres uden for kernen og sammenlignes med de molekylære strukturer af både DNA og proteiner, der er forbundet via kommunikationslink til cellereparationsskib. Abnormaliteter fundet i strukturerne korrigeres, og proteinerne fastgøres igen til Deoxy Nucleic Acid-kæden reformeres igen til deres oprindelige form.

4. Nanorobots i kræftpåvisning og behandling

De nuværende faser af medicinske teknologier og terapiverktøjer bruges til en vellykket behandling af kræft. Det vigtige aspekt for at opnå en vellykket behandling er baseret på forbedring af effektiv lægemiddelafgivelse for at mindske bivirkningerne fra kemoterapien.

Nanorobots i kræftpåvisning og behandling

Nanorobots i kræftpåvisning og behandling

Nanoroboter med indlejrede kemiske biosensorer bruges til at detektere tumorceller i tidlige stadier af kræftudvikling inde i en patients krop. Nanosensorer bruges også til at finde intensiteten af ​​E-cadherinsignaler.

5. Nanodentistry er en af ​​de øverste applikationer, da nanorobots hjælper med forskellige processer involveret i tandpleje. Disse nanorobotter er nyttige til desensibiliserende tand, oral anæstesi, glatning af uregelmæssigt sæt tænder og forbedring af tændernes holdbarhed, større tandreparationer og forbedring af tændernes udseende osv.

Nanodentistry

Nanodentistry

6. Nanorobots kan også bruges som hjælpeanordninger til behandling af forskellige kemiske reaktioner i de berørte organer. Disse robotter er også nyttige til overvågning og kontrol glukoseniveauer hos diabetespatienter.

Robotprojekter

Listen over robotprojekter inkluderer følgende.

Robotprojekter for ingeniørstuderende

Robotprojekter for ingeniørstuderende

1. Infrarød styret Robotkøretøj
to. Radiofrekvens Kontrolleret robotkøretøj med laserstråleordning
3. 8051 Mikrocontroller baseret Linje efter robotkøretøj
4. Kontrol og bevægelse af Vælg og placer robot Tilpas ved at bruge Android trådløst
5. Stemmestyret robotkøretøj med lang afstand Tale genkendelse
6. Metaldetektor Robotkøretøj
7. Vælg N sted med blødfangende griber
8. Brandbekæmpelse med robotkøretøj 8051 Mikrocontroller
9. Radiofrekvensstyret robot med Night Vision trådløst kamera til spionage i krigsfeltet
10. Brandslukningsrobot, der fjernstyres med Android-applikationer
11. PC-styret trådløs multifunktionsrobot.
12. Dual Tone Multi Frequency baseret mobiltelefonstyret robot
13. Digital kompas og Globalt positionerings system Baseret selvnavigationssystem
14. Auto Metro-tog, der kører mellem to stationer

Dette handler om nanorobotiske applikationer inden for medicinsk område såsom kirurgi, diagnose og test, genterapi, kræftpåvisning og behandling, nanotandpleje osv. Projektlisten i denne artikel er ret nyttig til ingeniørstuderende til robotikprojekter . Desuden kan du kontakte os ved hjælp af kommentarer i kommentarsektionen nedenfor for enhver hjælp til dette emne.

Fotokreditter:

  • Nanorobots af temarute
  • Nanorobotics in Surgery af yolasite
  • Nanorobotics in Genterapy af summ
  • Nanodentistry af njms
  • Robotprojekter af dti