纳米机器人可具备驱动系统.docx

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1、纳米机器人可具备驱动系统一、纳米机器人从广义上来讲，只要在纳米尺度（一纳米等于十亿分之一米）能够进行运动和操作的系统都可叫做纳米机器人。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容，也是当今高新科技的前沿热点之一。不少科学家都看好纳米机器人的应用前景和实用价值，一些发达国家还制定了相关的战略性计划，投入巨资抢占纳米机器人技术高地。目前研发的纳米机器人属于第一代，是生物系统和机械系统的有机结合体，这代纳米机器人可以注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗；第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置，能够执行复杂的纳米级别的任务;第三代纳米机器人将包含有强人工智能和纳米计

2、算机，是一种可以进行人机对话的智能装置。许多专家强调：当前最重要、最迫切的就是纳米机器人在医疗领域的应用。医用纳米机器人可以注入人体血管内，进行血管养护、健康检查、精准给药、疾病治疗和器官修复等，还可从基因中除去有害的脱氧核糖核酸（DNA）,或把正常的DNA安装在基因中，使机体正常运行。在可预见的未来，被视为当今疑难病症（如癌症、艾滋病、高血压等）都将迎刃而解。不过到目前为止，医用纳米机器人技术依然停留在研发试验阶段,一些技术性障碍还有待破解。从现阶段来讲，受技术水平限制，纳米机器人在驱动、控制、传感反馈、复合材料等方面都存在研究瓶颈。尽管如此，许多专家还是认为，纳米机器人将带来一场医学革命。

3、美国工程师、未来学家雷科兹威尔博士甚至认为，到2030年，纳米机器人将可借助无创的方式进入人类大脑，届时人类将变得更长寿、更聪明和更幽默。二、纳米机器人驱动系统纳米机器人能够具备驱动系统，科学家们希望它们在进入体内后可以通过自我驱动主动向肿瘤部位移动，从而在肿瘤部位富集，达到靶向治疗的效果。驱动系统，就是微纳米级别的“发动机”，它能够将其他形式的能量转化为驱动纳米机器人的能量。化学反应驱动是目前常见的驱动方式。例如将过氧化氢作为燃料，其分解释放氧气气泡，产生推动力，驱动纳米机器人在液体中游动。除此以外，还有将磁场、光照和超声波的能量转化为动能的物理驱动，利用微生物的趋化特性的生物驱动等驱动方式

4、。除了驱动能力，为了在体内平稳运行，纳米机器人还需要具备“油门和刹车”来控制其运行的速度。对于化学驱动的纳米机器人，可以通过控制参与反应的燃料量，进而控制运行速度。荷兰拉德堡德大学的Wi1son团队在纳米机器人的驱动系统上安装了对温度敏感的燃料阀,燃烧阀随着温度改变状态，从而调整纳米机器人的运动速度。对于物理驱动的纳米机器人，则可以通过控制施加物理场的强度大小来控制运行速度。例如有研究团队制备了光驱动的纳米机器人，通过改变光线的强弱进行动力学控制。然而，纳米机器人向肿瘤部位奔赴的路程绝非坦途，高速流动的血液、粘稠的基质和致密的细胞层都会形成阻碍。因此，为方便“纳米机器人”在体内翻山越岭，科学家通常赋予纳米机器人锥形或螺旋形结构，减小其在流体中运动的阻力，方便其穿越基质障碍。更为重要的是，由于机体存在免疫系统，纳米机器人面临被吞噬细胞吞噬清除的风险。对此，科学家用细胞膜材料包裹纳米机器人，给其穿上一层“迷彩衣”，以逃避免疫系统的识别和攻击。另外，由于血小板具有黏附肿瘤细胞的能力，有研究团队将纳米药物用血小板细胞膜包裹，这样不仅改善了生物相容性，而且提高了药物向肿瘤组织的递送效率。