Einführung in Nanoroboter und ihre medizinischen Anwendungen

Versuchen Sie Unser Instrument, Um Probleme Zu Beseitigen





Nano Robotics ist die Technologie zur Herstellung von Maschinen oder Roboter nahe am mikroskopischen Maßstab eines Nanometers (10–9 Meter). Nanorobotik bezieht sich auf Nanotechnologie - eine technische Disziplin für das Entwerfen und Bauen von Nanorobotern. Diese Geräte sind zwischen 0,1 und 10 Mikrometer groß und bestehen aus nanoskaligen oder molekularen Komponenten. Da noch keine künstlichen, nicht biologischen Nano-Roboter entwickelt wurden, bleiben sie ein vorgetäuschtes Konzept. Die Namen Nanoroboter, Nanoide, Nanite oder Nanomite wurden ebenfalls verwendet, um diese hypothetischen Vorrichtungen zu beschreiben.

Nanoroboter

Nanoroboter



Nanoroboter können in verschiedenen Anwendungsbereichen wie Medizin und Weltraumtechnologie eingesetzt werden. Heutzutage spielen diese Nanoroboter eine entscheidende Rolle auf dem Gebiet der Bio-Medizin, insbesondere bei der Behandlung von Krebs, zerebralem Aneurysma, der Entfernung von Nierensteinen, der Beseitigung defekter Teile in der DNA-Struktur und bei einigen anderen Behandlungen, die äußerste Unterstützung benötigen Menschenleben retten.


Nanoroboter sind Nanogeräte, mit denen der menschliche Körper vor Krankheitserregern geschützt und geschützt wird. Nanoroboter werden mithilfe verschiedener Komponenten wie Sensoren, Aktoren, Steuerung, Leistung, Kommunikation und durch die Verbindung von speziellen Skalen zwischen organischen anorganischen Systemen.



Die Entwicklung von Nanorobotern erfolgt unter Verwendung verschiedener Ansätze wie:

Biochip

Die Kombination von Nanotechnologie, Fotolithografie und neuen Biomaterialien kann als ein möglicher Weg angesehen werden, um Technologien zur Entwicklung von Nanorobotern für medizinische Anwendungen wie Diagnose und Arzneimittelabgabe zu entwickeln. Dieser realistische Ansatz beim Entwurf von Nanorobotern ist eine Methode, die in der Elektronikindustrie verwendet wird.


Nubots

Nubot ist eine Abkürzung für 'Nukleinsäureroboter'. Nubots sind künstliche Robotikgeräte im Nanobereich. Repräsentative Nubots sind zahlreiche Deoxy Nucleic Acid Walker, die von Ned Seemans Gruppe an der NYU, Niles Pierces Gruppe bei Caltech, John Reifs Gruppe an der Duke University, Chengde Maos Gruppe in Purdue und Andrew Turberfields Gruppe an der University of Oxford gemeldet wurden.

Positions-Nanoanordnung

Im Jahr 2000 fanden Robert Frietas und Ralph Merkle eine nanofabrische Zusammenarbeit, die aus zehn Organisationen mit 23 Forschern aus vier Ländern besteht. Diese Zusammenarbeit zielt auf die Entwicklung einer positionsgesteuerten Mechanosynthese und einer Diamantoid-Nanofabrik ab, mit der ein medizinischer Diamantoid-Nanoroboter konstruiert werden kann.

Verwendung von Bakterien

Dieser Ansatz nutzt biologische Mikroorganismen wie Escherichia-Spulenbakterien. Daher verwendet dieses Modell ein Flagellum für Antriebszwecke. Die Verwendung elektromagnetischer Felder dient zur Steuerung der Bewegung eines biologisch integrierten Geräts und seiner begrenzten Anwendungen.

Nanoroboter-Anwendungen

1. Nanorobotik in der Chirurgie

Chirurgische Nanoroboter werden durch Gefäßsysteme und andere Hohlräume in den menschlichen Körper eingeführt. Chirurgische Nanoroboter fungieren als halbautonomer Chirurg vor Ort im menschlichen Körper und werden von einem menschlichen Chirurgen programmiert oder geleitet. Dieser programmierte chirurgische Nanoroboter führt verschiedene Funktionen aus, z. B. die Suche nach Krankheitserregern und die Diagnose und Korrektur von Läsionen durch Nanomanipulation, die von einem Bordcomputer synchronisiert wird, während der Überwachungschirurg durch codierte Ultraschallsignale erhalten bleibt und mit ihm in Kontakt steht.

Nanorobotik in der Chirurgie

Nanorobotik in der Chirurgie

Heutzutage werden die früheren Formen der zellulären Nanochirurgie untersucht. Beispielsweise wird eine Mikropipette, die bei einer Frequenz von 100 Hz Mikropipette, die vergleichsweise kleiner als 1 Mikrometer Spitzendurchmesser ist, schnell vibriert, verwendet, um Dendriten aus einzelnen Neuronen zu schneiden. Dieser Prozess sollte die Zellfähigkeit nicht beeinträchtigen.

2. Diagnose und Test

Medizinische Nanoroboter werden zur Diagnose, Prüfung und Überwachung von Mikroorganismen, Geweben und Zellen im Blutkreislauf eingesetzt. Diese Nanoroboter sind in der Lage, die Aufzeichnungen zu notieren und kontinuierlich einige Vitalfunktionen wie Temperatur, Druck und die Parameter des Immunsystems verschiedener Teile des menschlichen Körpers zu melden.

3. Nanorobotik in der Gentherapie

Nanoroboter sind auch bei der Behandlung genetischer Erkrankungen anwendbar, indem sie die molekularen Strukturen von DNA und Proteinen in der Zelle in Beziehung setzen. Die Modifikationen und Unregelmäßigkeiten in den DNA- und Proteinsequenzen werden dann korrigiert (bearbeitet). Die Chromosomenersatztherapie ist im Vergleich zur Zellreparatur sehr effizient. Ein zusammengebautes Reparaturgefäß ist im menschlichen Körper eingebaut, um die Aufrechterhaltung der Genetik durchzuführen, indem es im Zellkern schwimmt.

Nanorobotik in der Gentherapie

Nanorobotik in der Gentherapie

Wenn die Nanomaschine innerhalb ihres unteren Paares von Roboterarmen vergrößert ist, zieht sie den Strang, der zur Analyse nicht verwundet ist, während die Oberarme die Proteine ​​von der Kette lösen. Die Informationen, die in der Datenbank des großen Nanocomputers gespeichert sind, werden außerhalb des Kerns platziert und mit den molekularen Strukturen von DNA und Proteinen verglichen, die über eine Kommunikationsverbindung mit dem Zellreparaturschiff verbunden sind. In den Strukturen gefundene Abnormalitäten werden korrigiert, und die an die Deoxy-Nukleinsäurekette gebundenen Proteine ​​nehmen wieder ihre ursprüngliche Form an.

4. Nanoroboter bei der Erkennung und Behandlung von Krebs

Die aktuellen Stadien der Medizintechnik und Therapieinstrumente werden für die erfolgreiche Behandlung von Krebs eingesetzt. Der wichtige Aspekt für eine erfolgreiche Behandlung basiert auf der Verbesserung einer effizienten Arzneimittelabgabe, um die Nebenwirkungen der Chemotherapie zu verringern.

Nanoroboter bei der Erkennung und Behandlung von Krebs

Nanoroboter bei der Erkennung und Behandlung von Krebs

Nanoroboter mit eingebetteten chemischen Biosensoren werden zum Nachweis der Tumorzellen in frühen Stadien der Krebsentstehung im Körper eines Patienten verwendet. Nanosensoren werden auch verwendet, um die Intensität von E-Cadherin-Signalen zu bestimmen.

5. Die Nanodentiologie ist eine der wichtigsten Anwendungen, da Nanoroboter bei verschiedenen Prozessen in der Zahnmedizin helfen. Diese Nanoroboter sind hilfreich bei der Desensibilisierung von Zähnen, der oralen Anästhesie, dem Begradigen unregelmäßiger Zähne und der Verbesserung der Haltbarkeit der Zähne, bei größeren Zahnreparaturen und der Verbesserung des Aussehens von Zähnen usw.

Nanodentistry

Nanodentistry

6. Nanoroboter können auch als Hilfsmittel zur Verarbeitung verschiedener chemischer Reaktionen in den betroffenen Organen eingesetzt werden. Diese Roboter sind auch nützlich für überwachen und kontrollieren Glukosespiegel bei Diabetikern.

Roboterprojekte

Die Liste der Roboterprojekte enthält Folgendes.

Robotikprojekte für Ingenieurstudenten

Robotikprojekte für Ingenieurstudenten

1. Infrarotgesteuert Roboterfahrzeug
zwei. Radiofrequenz Kontrolliertes Roboterfahrzeug mit Laserstrahlanordnung
3. 8051 Mikrocontroller-basiert Linie nach Roboterfahrzeug
4. Kontrolle und Bewegung von Pick and Place Roboter Bewaffnen Sie sich mit Android Wirelessly
5. Sprachgesteuertes Roboterfahrzeug über große Entfernungen Spracherkennung
6. Metalldetektor-Roboterfahrzeug
7. Pick N Place mit Soft Catching Gripper
8. Feuerlöschroboter mit 8051 Mikrocontroller
9. Hochfrequenzgesteuerter Roboter mit Drahtlose Nachtsichtkamera zum Ausspionieren im Kriegsfeld
10. Feuerlöschroboter ferngesteuert mit Android-Anwendungen
11. PC-gesteuerter drahtloser Mehrzweckroboter.
12. Dual Tone Multi Frequency basierter mobiler gesteuerter Roboter
13. Digitaler Kompass und Global Positioning System Basierend auf Selbstnavigationssystem
14. Auto-Metro-Züge, die zwischen zwei Stationen pendeln

Hier geht es um Anwendungen der Nanorobotik im medizinischen Bereich wie Chirurgie, Diagnose und Test, Gentherapie, Krebserkennung und -behandlung, Nanozahnmedizin usw. Die in diesem Artikel bereitgestellte Projektliste ist sehr nützlich für Ingenieurstudenten für Robotikprojekte . Wenn Sie Hilfe zu diesem Thema benötigen, können Sie uns im Kommentarbereich unten kontaktieren.

Bildnachweis:

  • Nanoroboter von themarysue
  • Nanorobotik in der Chirurgie von Yolasit
  • Nanorobotik in der Gentherapie von Summen
  • Nanodentistry von njms
  • Roboterprojekte von dti