納米機(jī)器人又叫分子機(jī)器人,化學(xué)分子機(jī)器人1。這種分子機(jī)器人是一種新型分子,根據(jù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用環(huán)境,機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人兩大類,分子機(jī)器人的應(yīng)用截至2009年8月,分子機(jī)器人的種類有限,所以有一個(gè)非常誘人的前景:建造納米機(jī)器人(也稱分子機(jī)器人)。成為在血管中操作的分子機(jī)器人。
納米機(jī)器人充當(dāng)微型醫(yī)生。納米技術(shù)可能導(dǎo)致納米機(jī)械裝置和傳感器的產(chǎn)生。納米機(jī)器人又稱分子機(jī)器人,是納米機(jī)械裝置和生物系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,是納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最吸引人的內(nèi)容??梢宰鳛樯镝t(yī)學(xué)工程中的微型醫(yī)生,解決傳統(tǒng)醫(yī)生難以解決的問題。這種納米機(jī)器人可以注射到人體血管中,成為在血管中運(yùn)行的分子機(jī)器人。這些分子機(jī)器人可以從溶解在血液中的葡萄糖和氧氣中獲取能量,
分子機(jī)器人可以進(jìn)行全身健康檢查,疏通腦血管中的血栓,清除心臟動(dòng)脈中的脂肪沉積,吞噬病菌,殺死癌細(xì)胞,監(jiān)測(cè)體內(nèi)的病變,這必將給現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的診斷和治療帶來一場(chǎng)深刻的革命。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中,x光透視、血管造影、CT和磁共振成像是診斷疾病不可或缺的手段,而疾病的診斷和治療可以由機(jī)器人同時(shí)完成。
第三代納米機(jī)器人將包括一臺(tái)納米計(jì)算機(jī),這是一種用于人機(jī)對(duì)話的設(shè)備?!凹{米機(jī)器人”是機(jī)器人工程中的一項(xiàng)新技術(shù)。納米機(jī)器人的發(fā)展屬于“分子納米技術(shù)(簡(jiǎn)稱MNT)”的范疇。它基于分子水平的生物學(xué)原理,設(shè)計(jì)和制造可以操作納米空間的“功能分子裝置”。納米機(jī)器人的想法是在納米尺度上應(yīng)用生物學(xué)原理,發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象并開發(fā)可編程的分子機(jī)器人。
機(jī)器人可以通過編程和自動(dòng)控制來執(zhí)行工作或移動(dòng)等任務(wù)。歷史上最早的機(jī)器人可以在楊迪皇帝命令工匠根據(jù)劉艾的形象建造的木偶機(jī)器人中找到。它有器官和坐、起、拜、蹲的能力。機(jī)器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征。它們可以輔助甚至替代人類完成危險(xiǎn)、艱巨、復(fù)雜的工作,提高工作效率和質(zhì)量,服務(wù)人類生活,拓展或延伸人類活動(dòng)范圍和能力。根據(jù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用環(huán)境,機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人兩大類。
3、分子馬達(dá)的前景誘人那么,人類控制的分子馬達(dá)有什么用呢?所以有一個(gè)非常誘人的前景:建造納米機(jī)器人(也稱分子機(jī)器人)。無數(shù)科幻小說都描述過這樣的場(chǎng)景:一個(gè)微型機(jī)器人比你的細(xì)胞還小,所以它可以進(jìn)入身體的任何細(xì)胞。如果給它指令,它可以在你的身體里隨意移動(dòng),吞噬病菌,殺死癌細(xì)胞,或者干脆把基因中有害的部分“破解”給醫(yī)生出診,根本不用帶任何藥物或針頭。根據(jù)病人的說法,口袋里有那么多機(jī)器人。
目前人類還做不出這么小的機(jī)器人,部分原因是找不到足夠小的動(dòng)能裝置。由于分子馬達(dá)可以將生物能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,一旦被人類完美控制,完全可以充當(dāng)納米機(jī)器人的引擎。王世剛教授告訴記者,你也可以把分子馬達(dá)看成最簡(jiǎn)單的納米機(jī)器人,像有兩條腿的肌球蛋白分子馬達(dá),可以做直線推進(jìn)。在人體內(nèi),其主要功能之一是運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)的囊泡等物質(zhì)。理論上,如果我們把一個(gè)籃子放在上面,它也可以運(yùn)輸我們想運(yùn)輸?shù)钠渌麞|西。
4、分子機(jī)器人的基因結(jié)構(gòu)如今(2009年8月)分子機(jī)器人生物技術(shù)方法不僅可以修飾結(jié)構(gòu)和功能,還可以改造大量存在于自然界的蛋白質(zhì)。通過引入一些特定的變化來修飾某些特定的蛋白質(zhì),可以形成多功能的蛋白質(zhì)分子。最常用的方法是通過DNA重組技術(shù)將表達(dá)不同多肽或蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域的基因組合起來,形成具有所有基因功能的融合蛋白。只要融合蛋白中的功能域在折疊形成活性結(jié)構(gòu)的過程中不互相干擾,蛋白質(zhì)就可能表現(xiàn)出人們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)希望它具有的生物學(xué)功能。
5、分子機(jī)器人的應(yīng)用截至2009年8月,分子機(jī)器人的種類有限。考慮到分子機(jī)器人可以在生物體內(nèi)自動(dòng)生成,看來其最初的應(yīng)用應(yīng)該是以醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?yàn)橹行摹@?,針?duì)病毒的分子機(jī)器人可能通過開發(fā)分子鑷子來實(shí)現(xiàn)。對(duì)分子鉗的前部進(jìn)行處理,使其只能與特定的病毒結(jié)合。此外,諸如分子鑷子的分子機(jī)器人可以用于以集中的方式將藥物等遞送到癌癥部位。隨著生物技術(shù)的快速進(jìn)步,這種生物技術(shù)藥物可能很快取代現(xiàn)有的藥物,為人類創(chuàng)造更好的福利。然而,這些構(gòu)建的融合蛋白遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有表達(dá)出人們對(duì)一個(gè)具有結(jié)構(gòu)和功能水平的人工多結(jié)構(gòu)域“蛋白質(zhì)機(jī)器”所希望的理想狀態(tài)。它們充其量只能算是分子機(jī)器的一個(gè)雛形,蛋白質(zhì)。
6、化學(xué)分子機(jī)器人1。這種分子機(jī)器人是一種新型分子,因?yàn)殚_發(fā)了由26個(gè)氨基酸組成的多肽分子,2個(gè)分子本身不會(huì)移動(dòng),它們的“行走”是在人的推動(dòng)下進(jìn)行的。因?yàn)榉肿邮遣粩酂o規(guī)律運(yùn)動(dòng)的,所以由這個(gè)分子組成的物質(zhì)就是單質(zhì),1。標(biāo)題的主要部分是“發(fā)育”和“多肽分子”,所以該分子是一個(gè)新的2型,所有的粒子無時(shí)無刻不在不規(guī)則地振動(dòng),這就是所謂的布朗運(yùn)動(dòng)3。