纳米机器人在靶向药物递送系统中的研究进展

纳米机器人技术在靶向药物递送领域的应用是纳米科学、生物医学、机械工程、力学、电子工程、信息与通信等多学科交叉融合的产物.由于体积小、可自主运动和精确操控,纳米机器人在精准治疗和纳米诊断等生物医学领域展示出巨大的发展潜力.本文从认识纳米机器人技术及靶向药物递送应用需求出发,简单回顾了靶向药物递送技术的发展历程,结合纳米机器人的类型、制造方式以及驱动方式,综述了国内外在靶向药物递送应用领域纳米机器人的研究进展.最后,梳理了纳米机器人在靶向药物递送应用研究中的重点方向,为我国未来的纳米机器人技术研究提供参考.     

磁性微纳米尺度游动机器人:现状与应用前景

微纳米机器人在生物医学、环境检测和处理等多个领域具有非常重要的潜在应用,而磁场作为一种可以驱动并控制微纳米机器人的无线操控手段,具有获取简单、调试方便、能够无损穿透生物组织等特点,因此关于如何将磁场应用在微纳米机器人领域的课题一直受到国内外研究者的广泛关注.本文对目前磁场在微纳米机器人中的应用进行了简单的分类与归纳,介绍了相关机理,阐述了磁场在微纳米机器人领域的重要地位,旨在为今后的相关研究提供参考.     

纳米机器人的手术梦

<正>我们是机器人,看不见的我们解决你看不见的问题。也许有一天,手术不再由人完成;也许有一天,伤口会变得更加细小;也许有一天,纳米机器人就能够进入人体猎杀癌细胞或实施血栓手术。也许在很多人眼中,这还是一个遥不可及的梦想,但事实上,纳米机器人进入人体,向细菌、癌症和其他疾病发动"战争",已经开始进入倒计时阶段。美国科学家不但发现了制作纳米机器人的最佳材料,而且还在全力研制纳米机器人的发动机系统和导航系统,并且已经取得了相当重要的成果。一旦纳米机器人研制成功,将来为癌症病人做手术的可能不再是穿着白     

纳米机器人改变世界

因山洪暴发，一群驴友被困山中。干粮早已耗尽，他们又饿又冷，感到支撑不了多久了。幸运的是，有一位驴友想起自己带了一枚纳米机器人储存胶囊，于是他解开行李，将胶囊中细粉一样的纳米机器人撒到脚下的枯枝落叶中。接下来，他用手机对纳米机器人发出指令。使其进行自我复制和食物分子组装。     

面向靶向医疗的微纳米机器人

微纳米机器人指的是尺度在微纳米级别(几纳米至几百微米)的微型机器人，其能够将磁能、光能、声能或其他形式的能量转化为机械运动，具备能完成更高效、更精确局部诊断和靶向治疗的潜在功能，在生物医学领域有广阔的应用前景。文章详细介绍了微纳米机器人的制备方法，阐述了相关驱动手段，总结了其在靶向医疗应用方面的研究进展，并讨论了其在活体应用时面临的挑战以及未来的发展方向。     

面向靶向医疗的微纳米机器人

微纳米机器人指的是尺度在微纳米级别(几纳米至几百微米)的微型机器人,其能够将磁能、光能、声能或其他形式的能量转化为机械运动,具备能完成更高效、更精确局部诊断和靶向治疗的潜在功能,在生物医学领域有广阔的应用前景。文章详细介绍了微纳米机器人的制备方法,阐述了相关驱动手段,总结了其在靶向医疗应用方面的研究进展,并讨论了其在活体应用时面临的挑战以及未来的发展方向。     

锁境特区

2020年，几乎整个世界都在为这个发明癫狂--纳米机器人疫苗。这种疫苗以人体生物电为动力，用纳米机器人将10000个单位的医疗用药注入人体，终生为其健康工作。理论上来说，它可以将医院这个名词从人类历史上彻底淘汰。     

动态

<正>纳米机器人让我们拥有超级智力你是否想象过,自己能够获得非凡的智力,拥有好似上帝般的智慧?美国资深计算机专家提出,将纳米机器人植入人类大脑,并连接云计算机系统之后,就能实现这一梦想。借助这种模式,我们能以自己的思维和记忆为基础,通过大脑向外界发送电子邮件、照片等各类信息,甚至能进一步拓展人类情商和创造力,具备更强的抽象设计能力和表达能力。此外,云计算机系统还能提供额外的大脑能力,进一步提高人类智商。科学家预计,到本世纪30年代,纳米机器人就能真正帮助人类实现人工智能!     

纳米机器人在血管中穿行并非梦想

“纳米机器人在人们的血管中穿行，帮助清除血管中的胆固醇，这不是梦想，只要我们的技术再成熟一些就可以实现。”中科院副院长白春礼院士所描绘的纳米生物学应用美好前景令人神往。     

锁境特区(上)

<正>2020年,几乎整个世界都在为这个发明癫狂——纳米机器人疫苗。这种疫苗以人体生物电为动力,用纳米机器人将10000个单位的医疗用药注入人体,终生为其健康工作。理论上来说,它可以将医院这个名词从人类历史上彻底淘汰。2027年3月15日,Z国政府设定接种疫苗的4个特区,有81%的民众开始接种。2028年1月2日凌晨2点37分21秒,所有的疫苗接种特区全面封锁。     

纳米机器人在行动

一艘纳米潜艇在人体血液中艰难地航行着,血流内比潜艇大得多的细胞正在无情地碰撞着潜艇。这是美国科幻影片《奇异的航行》中的一个镜头。再过几十年,融纳米技术与分子生物学为一体的分子仿生学之成果,将使人类的梦想成真,这就是纳米生物机器人。     

永不疲劳的量子游泳者

如果你什么时候被缩小到纳米尺寸范围，同时被冷却到接近绝对零度，你将会知道在这种情况下游泳是件毫不费力的事了，并对此感到欣慰。一个由数学物理学家组成的研究组通过计算获悉，在寒冷的量子流体中游泳的微型机器人能够不耗损能量把自己向前推进。理论研究人员经过深思熟虑构想出一种机器人，这种机器人通过外形的变化，驱使自己在粘稠的液体里蠕动前进，该项研究对流体动力学中的微小质点的行为提供了解释，并对研造真正的游泳机器人有帮助。     

上海大学无人艇工程研究院

正上海大学无人艇工程研究院是国内成立的第一个水面无人艇专业研究机构,是集机械、控制、通信、力学、材料、计算机等相关学科为一体的交叉研究中心。研究院核心研究人员由国家突出贡献中青年专家、国家杰出青年、国家干人学者、上海领军人才、青年科技启明星、全国巾帼建功标兵、上海市科技精英提名等40余名高端人才组成,承担了几十项国家和省部级重点项目,其代表性成果为精海无人艇、极地科考机器人、核电机器人、水下机器人、上海世博会多功能扫测艇、微纳米操作机器人、小型飞行机器人以及国庆60周年海宝机器人等。研究院科研成果已获专利130余项,发表相关论文300余篇。     

科技

科学家发明可在毛细血管中作画的纳米刷，世界最大的系留气球升空，俄探险家乘热气球抵北极，可以以假乱真的女机器人，智能汽车安全系统可调节防撞程度，丙肝病毒变种新方法被开发     

微小的东西就是好--将"纳米"变为实用

在纳米技术的应用中,像纳米机器人那样奇妙的未来应用固然引人注目,但是,这一领域中第一批由极微小材料构成的成果更为实用。而这些极微小的材料——纳米粒子——之所以能获得奇妙的功能,只不过是因为它们是如此之微小。在一些诸如像防晒油中的遮光剂、颜料和喷墨之类的产品中,已出现了各种类型的纳米粒子。而异乎寻常的纳米粒子,给医学中灵敏的诊断检测和新的治疗方法带来了希望——如通过一种脊椎中的蛋白质来检测早老性痴呆症,或者能热死癌细胞的金纳米粒子等。但是,有的纳米粒子因其功能目前还没被发现,故其领域还有很大的应用潜力。中…     

迄今最复杂“DNA机器人”设计仅需几分钟

<正>近日,美国科学家开发了一种全新设计工具,可以在非常短的时间内就设计出比以往任何时候都复杂得多的"DNA机器人"(实则是一个DNA单链分子)和纳米设备。在这一研究成果的基础上,未来"DNA机器人"将能在人类体内输送药物、检测致命病原体的存在,并且还有可能为其他越来越小的电子产品提供设计思路。     

空间机器人的研究与仿壁虎机器人关键技术

简要回顾了国内外空间机器人的应用需求、结构性能和未来发展,提出空间机器人面临的科学问题和关键技术.空间机器人可分为机械臂系统、带陪护功能的机器人和检测服务机器人,特别关注基于范德华力机制,有望实现微重力下在空间站表面实现仿生壁虎机器人及干黏附的进展和关键技术.机械臂系统应特别关注满足高刚度结构轻量化需求的新材料、新设计和新制造技术、机械臂-作业对象-空间站多体系统动力学、真空-微重力-高低温-宇宙辐射特殊环境下机械臂运动系统的润滑技术等问题.带陪护功能的机器人需要研究在密闭、狭小、失重环境下,航天员生理、心理和行为的变化规律及其机器人构型、陪护效果和辅助作业的要求和解决方案,研究陪护需要的高级人工智能技术,从语音识别、表情识别到自然语义理解等交叉学科的问题.检测维护机器人的关键是发展高低温、空间辐射、真空及微重力下实现固体间的稳定接触技术、干黏附微纳米有序刚毛阵列的制造技术和基于干黏附的机器人设计和运动规划技术.     

DNA能够帮助微电路制造自己吗？

机器人可从利用比细菌还小的部件将自身组装起来。这原本只能在科幻小说中见到的事情 ,就要离现实不远了。宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组利用ＤＮＡ让直径为几个纳米的金金属丝占据在金金属表面的一些特殊位置上 ,他们发现这样有可能产生能够自布线 (ｓｅｌｆ-ｗｉｒｉｎｇ)的纳米电路。托马斯·莫尔洛克 (ＴｈｏｍａｓＭａｌｌｏｕｋ)等人 ,将宽为 2 0 0纳米、长为 60 0 0纳米的金金属导线放进一块多孔薄膜的狭窄通道中 ,并且用ＤＮＡ片段对它们进行标识。然后 ,他们再把和纳米导线上的ＤＮＡ片段相匹配的ＤＮＡ片段覆盖在金金属薄膜的…     

纳米马达电源新成果

新近,美国康乃尔大学科研人员制造出400个微型马达,有5个竟被发动,以8转/秒的速度旋转起来,一次可连续运转2小时.据科研人员介绍,这种微型马达的镍制螺旋桨长度有750纳米(1纳米等于1米的10亿分之一,相当于头发的8万分之一),直径约150纳米,是名副其实的纳米马达.所以这些马达即使与我们面对面,我们也视而不见.那些奇观是科学家在高倍显微镜帮助下拍摄到的.科研人员还有幸目睹到一颗小尘埃被旋转的螺旋桨吸入,接着被甩出来的镜头.科研人员认为,此项实验将为纳米科技、纳米电脑走向社会;将为比人体红血球还要小的纳米机器人进入人体,直接打通脑血栓,清除心脏动脉脂肪沉积物,进入人体全身检查等治病救人工作,大开方便之门.     

纳米机械的过去和未来

在纳米技术所允诺的成果中,微型纳米机械总是非常引人注目。它们的吸引力是显而易见的。宏观世界中的机械——飞机、潜艇、焊接机器人、烤面包机——毫无疑问是非常常用的。如果有人带着设计这些机械的理念去设计尺寸非常小的装置,又有谁知道它们能干什么呢?想象一下两种微型纳米机械——第一种微型纳米机械是和上述宏观世界的机械类似,比如一个纳米尺度的潜艇,长度仅有数十亿分之一米——这大约是数十个或者数百个原子的长度,这种机器尽管存在着争议,然而可以应用在医学方面,它可以在血液中穿行,寻找患病的细胞然后杀死它们。