Medizinische Nanoroboter. Wie erschafft man aus Atomen und Molekülen einen „Konstrukteur“? Wie technische Aufgaben gelöst werden

Die Welt spricht zunehmend über Nanotechnologie. Die Regierungen vieler Staaten investieren enorme Summen in ihre Entwicklung und bringen die Zivilisation an die Schwelle einer neuen wissenschaftlichen und technologischen Revolution.

Revolution in der Medizin

Das Wort „Nanotechnologie“ hörte die Welt erstmals im Jahr 1959. Etwa ein halbes Jahrhundert ist vergangen und nur die Faulen reden nicht über Nanotechnologie. Obwohl es immer noch nicht möglich ist, vollständig zu verstehen, was es ist? Man geht allgemein davon aus, dass es sich hierbei um Technologien handelt, die die Manipulation von Partikeln mit einer Größe von 1 bis 100 Nanometern ermöglichen – das ist ein Millionstel der Spitze einer Nähnadel!

Wissenschaftler sagen, dass die Menschheit mit Hilfe der Nanotechnologie einen Freibrief erhalten wird, um viele Probleme zu lösen, insbesondere in Medizin. Obwohl es die Nanomedizin als solche noch nicht gibt, gibt es allen Grund zu der Annahme, dass sie bereits in den Kinderschuhen steckt. In vielen Ländern, inkl. In der Ukraine werden Projekte mit Nanopartikeln entwickelt.

Wenn man von Nanopartikeln spricht, muss man bedenken, dass es sich im Wesentlichen um einzelne Moleküle und Atome handelt. Wir alle wissen, dass sowohl der Graphit in einem einfachen Bleistift als auch der Diamant aus Kohlenstoff bestehen. Der einzige Unterschied besteht in der Anordnung der Atome dieser Substanz. Herkömmlicherweise können wir dasselbe über ein gesundes und ein ungesundes menschliches Organ sagen. Mithilfe der Nanotechnologie wird es somit möglich sein, die Struktur von Materialien maßgeblich zu beeinflussen. Und die Handlung von Science-Fiction-Filmen, in denen Menschen gelernt haben, einzelne menschliche Gewebe und Organe zu züchten, werden nach und nach Wirklichkeit.

Molekulare Ärzte

Spezialisten auf dem Gebiet der Nanotechnologie haben bereits ernsthaft damit begonnen, molekulare Roboterärzte zu entwickeln, die in der Lage sein werden, alle möglichen Probleme im menschlichen Körper mit sehr hoher Genauigkeit und ohne chirurgische Eingriffe zu beseitigen. Solche Nanoroboter werden beispielsweise in der Lage sein, überschüssiges Blut zu beseitigen, Blutgefäße zu reinigen, Virusinfektionen zu zerstören und Medikamente direkt an das Organ abzugeben, wo sie benötigt werden. Bei Medikamenten wird ein großes Problem der Beseitigung von Nebenwirkungen gelöst. Schon heute entstehen Nanoroboter, die Krebszellen von normalen unterscheiden können. Dadurch wird es möglich, schlechte Zellen im Körper gezielt zu zerstören, ohne gesunde Zellen zu schädigen. Auch das Problem der genetischen Anomalien wird gelöst, denn Erbkrankheiten gelten heute als praktisch unheilbar, denn Die Ursache dieser Beschwerden liegt in unserem Genom, das in keiner Weise verändert werden kann. Mit Hilfe von Nanorobotern (aufgrund ihrer extrem geringen Größe) wird es möglich sein, Gene zu „reparieren“ und abnormale Sequenzen und andere strukturelle Störungen in ihnen zu beseitigen.

Besiege das Altern

Der berühmte amerikanische Erfinder Ray Kurzweil, den das Wall Street Journal als „unermüdliches Genie“ bezeichnete, prognostiziert bis 2030 ein groß angelegtes Zusammenleben von Menschen und Maschinen, insbesondere Nanomaschinen. Bis dahin wird es möglich sein, Milliarden von Nanorobotern in den menschlichen Kreislauf zu befördern. Es ist wie mit den tadellos organisierten öffentlichen Dienstleistungen der Stadt. Molekulare Roboter in unserem Körper werden mit dem „Aufbau“ neuer Materialien und der Beseitigung abgenutzter Materialien beschäftigt sein. Durch die stromlinienförmige Anordnung einzelner Moleküle wird es möglich sein, eine einzelne Zelle wiederherzustellen. Darüber hinaus werden diese cleveren Maschinen, die auf unseren Autobahnen unterwegs sind, selbst dieses oder jenes Problem im Körper finden und problemlos damit umgehen. Tatsächlich können wir von einer deutlichen Verlangsamung der Alterung des Körpers sprechen, da alle Faktoren, die uns altern lassen, sofort beseitigt werden. Eine Reihe von Wissenschaftlern wagt sogar die Vorhersage der Unsterblichkeit des Menschen, in dem diese Wundermaschinen funktionieren werden.

In naher Zukunft

Robotersysteme in der Sehbehandlung

Der Femtosekundenlaser ist die weltweit höchste Errungenschaft der Augenheilkunde auf dem Gebiet der robotergestützten Chirurgie von Augenkrankheiten. Bis vor Kurzem war eine Operation mit einem solchen Gerät nur in ausgewählten Fällen möglich

Es ist noch zu früh, um darüber zu sprechen, wann genau ein Mensch mit Nanorobotern zusammenleben kann. Einige Wissenschaftler wagen die Annahme, dass dies in den nächsten 20 Jahren möglich sein wird, während andere in ihren Prognosen nicht so optimistisch sind und glauben, dass ein solcher technologischer Durchbruch allenfalls am Ende dieses Jahrhunderts möglich sein wird. Probleme mit den Prognosen der Wissenschaftler sind größtenteils auf unzureichendes Wissen zurückzuführen. Bisher ist sehr wenig über die Nanowelt bekannt. In diesem Zusammenhang stehen viele Wissenschaftler der Einführung der Nanotechnologie in der Medizin mit Skepsis gegenüber. Denn wenn Nanoroboter menschliche Gene verändern können, dann führt dies zu bestimmten Transformationen, die sofort erfolgen und nicht evolutionär über Hunderttausende von Jahren.

Wenn es Wissenschaftlern gelingt, diesen Prozess vollständig zu kontrollieren, können Nanoroboter alle physiologischen Funktionen des Körpers ständig anpassen, sodass die Menschheit keinen Arzt mehr aufsuchen muss.

Sie entwickeln sich immer schneller und bewegen sich vom rein experimentellen zum praktischen Bereich. Ideen, die noch vor ein paar Jahrzehnten wie fantastische Träume schienen, werden zu einer bedeutenden und greifbaren Realität. Was wird die Nanowelt für die menschliche Natur bringen? Werden die Wunder der Regeneration und Verbesserung der Physiologie auf der Grundlage von Nanobiotechnologien in unserem Leben Einzug halten? Werden wir stärker, schneller, gesünder und intelligenter? Kommen wir der Unsterblichkeit näher? Überlassen wir diese Fragen Zukunftsforschern und machen wir uns mit den bestehenden Entwicklungen der Nanomedizin vertraut.

Nanoroboter statt üblicher Medikamente

Können Sie sich vorstellen, dass anstelle von Pillen und Injektionen Mikroroboter in Ihren Körper eingeführt werden – so klein, dass die komplexesten Manipulationen auf molekularer Ebene für sie kein Problem darstellen? Und solche Nanomaschinen entstehen bereits. Sie selbst haben die Größe von Molekülen (nicht mehr als 10 nm). Gleichzeitig sind sie in der Lage, sich frei im menschlichen Körper zu bewegen, Informationen zu sammeln, zu systematisieren und zu übermitteln sowie programmierte Aktionen auszuführen. Nanoärzte werden durch Ultraschall, thermische, elektromagnetische und andere Arten von Wellen gesteuert.

Zukünftig können ihnen verschiedene Funktionen zugewiesen werden:

— Diagnose von Krankheiten;

— Zerstörung pathologischer Zellen und schädlicher Bakterien, was zu einem neuen Wort im Kampf gegen Krebs und andere Krankheiten werden wird;

— Mikrochirurgie;

— gezielte Abgabe von Arzneimitteln gezielt an die Gewebe, die sie benötigen, wodurch der Einsatz wirksamer synthetischer Arzneimittel erheblich reduziert wird.

Wissenschaftler glauben, dass diese winzigen „Biofixierer“ eines Tages erfolgreich Blutgerinnsel und Cholesterinablagerungen bekämpfen, Blutungen stoppen, indem sie beschädigte Blutgefäße reparieren und sogar genetische Probleme in der DNA-Struktur korrigieren werden.

Heute Nanoroboter Hören Sie sich die Anweisungen von Wissenschaftlern und Ärzten in wissenschaftlichen Labors von Forschungszentren an. Aber wahrscheinlich ist der Tag nicht mehr fern, an dem jeder Durchschnittsbürger sie steuern kann, indem er die erforderliche Software auf einem normalen Smartphone installiert. Und online erhalten Sie detaillierte Informationen über die Funktion Ihrer eigenen Organe und Systeme und steuern bei Bedarf den Behandlungsprozess durch Nanoärzte.

Ein Durchbruch in der regenerativen Medizin

Die Fähigkeit, beschädigtes Gewebe auf der Ebene von Molekülen und Zellen zu reparieren, öffnet den Weg zu ewiger Jugend und Unsterblichkeit. Außerdem, Nanotechnologie in der Medizin ermöglichte es Harvard-Wissenschaftlern, Gewebe zu erfinden, das sich selbst bei schweren Schäden selbst reparieren kann.

Die Ohio University hat ein Transportgerät entwickelt, das spezielle Sätze von Genen und Proteinen zu Zellen transportieren kann. Die Kombination dieser Stoffe führt zur Umstrukturierung der Zellstrukturen und zur Umwandlung gewöhnlicher Zellen in Stammzellen, die sich zum Zweck der Regeneration vermehren können.

Wissenschaftler der Universität Berkeley haben Nanofasertransplantate hergestellt, die die Reparatur und das Wachstum von Nervenzellen stimulieren. Wissenschaftler des BioNanotechnologii-Instituts haben ein Nanomaterial entwickelt, dessen Injektion die Neuronen des Rückenmarks wiederherstellt, was bereits bei Nagetieren nachgewiesen wurde. Zukünftig ist geplant, dies zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit und des Parkinsonismus einzusetzen.

Nanoimplantate

Die Fähigkeit, nahezu jedes Objekt aus Atomen mit vorgegebenen physikalischen und chemischen Parametern aufzubauen, eröffnet die umfassendsten Perspektiven für die Herstellung von Nanoimplantaten. Polymere, die lebenden Geweben ähneln, werden auf Basis synthetischer und biologischer Materialien hergestellt. Ihre hohe Biokompatibilität und Sicherheit sind auf ihre komplexe zellulare Netzstruktur, die Fähigkeit, sich in lebendem Gewebe in natürliche biologisch aktive Substanzen zu zersetzen, ohne den natürlichen Stoffwechsel zu stören, und andere Eigenschaften zurückzuführen. Insbesondere das Kurtschatow-Institut beschäftigt sich mit solchen Entwicklungen.

Wissenschaftler der Universität Belgorod unter der Leitung von T.V. Pavlova untersucht die Möglichkeiten des Einsatzes von Nanobiokompositen bei der Herstellung und Implantation von Implantaten in das Knochengewebe des Schädels. Typische Probleme beim Ersatz von Knochengewebe durch künstliche Materialien sind deren schlechte Überlebensrate, Abstoßung der Endoprothese und Nekrose.

Experimente an Nagetieren haben gezeigt, dass regenerative Prozesse im Knochen durch den Einsatz eines Kollagen-Dextran-Biokomposits auf Basis von nanostrukturiertem Titan deutlich verbessert werden. Dies lässt auf bessere Ergebnisse bei Verletzungen und Gehirnoperationen hoffen, die die Integrität des Schädels verletzen.

und Ethik

Was für eine rasante Entwicklung Nanomedizin stellt die Menschheit vor viele ethische und rechtliche Fragen. Das Bewusstsein und die Weltanschauung der Mehrheit der Erdbewohner bleiben deutlich hinter den Technologiesprüngen der großen Wissenschaft zurück.

Der Einsatz embryonaler Stammzellen, ein selektiver Umgang mit Embryonen, Eugenik, die Bearbeitung des genetischen Codes und die Veränderung der menschlichen Natur bis hin zur Schaffung von Biorobotern – diese und viele andere schwer zu lösende Probleme stehen der Gesellschaft gegenüber. Schauen Sie sich nur die Möglichkeit der Unsterblichkeit an, die die Erde zur Überbevölkerung und einer globalen Krise verurteilt ...

O wunderbare Nanowelt! Wird es das Gegenteil des Turmbaus zu Babel sein – er wächst nicht nach oben, sondern tiefer, nach innen, in Mikrowelten hinein, deren Invasion mit eigenen Gefahren verbunden ist? Wir werden sehen. Doch auf Nanoärzte kann die moderne Generation kaum noch zählen.

Es ist besser, sich selbst um die Verlängerung der aktiven Lebenserwartung zu kümmern. Glücklicherweise hat die Natur bereits viele natürliche Biostimulanzien geschaffen, die vielen Krankheiten vorbeugen und den Alterungsprozess verzögern können. Das sind pflanzliche Heilmittel: Adaptogen Leuzea-Distel, Antioxidans aus Lärche - Weidenröschen, besonders geschätzt vom russischen Volk, Weißdorn und Hagebutte, wohltuend für Herz und Blutgefäße, Regulator von Stoffwechselprozessen, Beschützer Leber und Gelenke und viele andere, oft wachsen Gräser unter unseren Füßen. Bienenprodukte haben kein geringeres Heilpotenzial: Gelée Royale, Pollen usw.

Beachten Sie, dass die bioaktiven Substanzen dieser Naturheilmittel auf der gleichen Mikroebene auf unseren Körper wirken wie die Nanomedizin. Aber das Risiko unerwarteter Auswirkungen, Nebenwirkungen und katastrophaler Ereignisse wie einer Zombie-Apokalypse wird auf Null reduziert. Passen Sie auf sich auf – und bleiben Sie gesund!

WISSENSWERTES:

ÜBER GELENKKRANKHEITEN

Es liegen Informationen vor, dass Nanoroboter in den menschlichen Körper eingeführt werden und zu Funktionsstörungen aller Körpersysteme führen.

Nanobots sind Roboter, deren Größe mit der Größe eines Moleküls vergleichbar ist. Sie haben die Funktionen, sich zu bewegen, Informationen zu verarbeiten und zu übertragen, Programme auszuführen und in einigen Fällen die Fähigkeit, sich selbst zu reproduzieren.

Zum ersten Mal sprach der amerikanische Wissenschaftler Kim Eric Drexler, der als „Vater der Nanotechnologie“ bezeichnet wird, offen über die Entwicklung von Nanorobotern. Der Wissenschaftler diskutierte die Idee, Nanoroboter zu erschaffen, in seinem Buch „Machines of Creation“. Hier präsentierte er ein hypothetisches Szenario für die Wiederbelebung kryokonservierter Menschen.

Dies ist der erste Theoretiker der Entwicklung molekularer Nanoroboter und des Konzepts der „grauen Gänsehaut“. Drexler beteiligte sich 1975 und 1976 an der NASA-Forschung zu Weltraumsiedlungen. Er entwickelte hocheffiziente Solarzellen auf Basis der Nanotechnologie und engagierte sich auch aktiv in der Weltraumpolitik.

Im Jahr 2010 wurden erstmals DNA-basierte Nanoroboter demonstriert, die sich im Weltraum bewegen können. Und vor dieser Zeit wurden in dieser Branche ständig geheime Forschungen betrieben.

Warum werden Nanoroboter geschaffen? Nach offiziellen Angaben können sie in der Medizin unschätzbare Hilfe leisten. Es ist geplant, dass diese mikroskopisch kleinen Roboter in den Patienten injiziert werden und die Rolle der drahtlosen Kommunikation sowie eine Reihe anderer Aufgaben im Nanomaßstab übernehmen.

Es wird behauptet, dass Nanoroboter bisher noch nicht an Menschen getestet wurden, aber in den letzten 10 bis 20 Jahren sind Fakten aufgetaucht, dass Nanoroboter bereits im Körper vieler Menschen auf der ganzen Welt stecken, direkt aus der menschlichen Haut kommen und das Innere des Menschen zerstören Zellen stören die Funktion aller Körpersysteme.

Mehrere freiwillige Forscher auf diesem Gebiet haben Fotos einiger Nanoroboter, die in wissenschaftlichen Publikationen vorgestellt wurden, mit um ein Vielfaches vergrößerten Fotos von Nanorobotern verglichen, die aus menschlichen Körpern gewonnen wurden. Fotos sind unten dargestellt.

Der allgemeine Hintergrund ist ein Foto eines Nanoroboters, der aus dem Körper eines Amerikaners entnommen wurde, der seit 13 Jahren zusieht, wie sein Körper nach und nach von unverständlichen, offensichtlich wundersamen Kreaturen zerstört wird. Rechts ist ein Foto eines Nanoroboters aus der Fachzeitschrift „Advanced Materials“.

Frage: Woher kamen im menschlichen Körper Nanoroboter, die mit den in der Fachzeitschrift vorgestellten identisch sind?

Und das Schlimmste ist, dass es weltweit immer mehr solcher Patienten gibt. Niemand gibt eine Erklärung dafür. Es werden keine Untersuchungen durchgeführt. Wissenschaftler und Ärzte, die versuchen zu forschen, sterben unter mysteriösen Umständen. Das Einzige, was einige Ärzte bei der Analyse dieser im menschlichen Körper vorkommenden Nanoroboter herausgefunden haben, ist, dass sie hauptsächlich aus Silikon und Silizium bestehen und viele andere pathogene Mikroorganismen anziehen.

Braucht die Menschheit noch Nanoroboter? Nur die Eingeweihten wissen, wofür sie eigentlich geschaffen sind.

Die Medizin der Zukunft wird auf der Arbeit von Nanorobotern basieren. Es gibt bereits bemerkenswerte Durchbrüche in dieser Richtung. Erwähnenswert ist zumindest der Respirozyt, ein Nanoroboter, der die Funktionen eines Bluterythrozyten übernimmt, aber im Gegensatz zu diesem in der Lage ist, 256-mal mehr Sauerstoff zu „transportieren“. Aber das Wichtigste zuerst.

Ein Nanoroboter ist also ein Gerät mit Abmessungen von 0,5 bis 100 Mikrometern. Dieser Größenunterschied hängt vom funktionalen Zweck des Nanoroboters ab. Die Geräte, die in den Blutkreislauf eingeführt werden, müssen einen kleineren Durchmesser haben, um die Kapillaren sicher passieren zu können. Nanoroboter, die in Geweben operieren, könnten einen größeren Durchmesser haben.

Warum werden solche Hoffnungen auf Nanoroboter gesetzt? Lassen Sie uns am Beispiel des bereits erwähnten Respirozyten alle Vorteile dieser Technologie zeigen. Stellen Sie sich einen Behälter vor, in den Sauerstoff unter einem Druck von 1000 Atmosphären gepumpt werden kann. Da die Wände des Behälters aus ultrastarkem Diamant bestehen, wird der Sauerstoff gut eingeschlossen und nur dann freigesetzt, wenn es „erlaubt“ ist.

Ich habe bereits geschrieben, dass ein Respirozyt ein Nanoroboter ist, der einem Erythrozyten ähnelt. Seine Hauptaufgabe ist der Sauerstofftransport. Der Roboter leitet es in Körperregionen ein, in denen dieses Gas reichlich vorhanden ist, und überträgt es auf die Zellen, die es benötigen. Ein Respirozyt kann 256 rote Blutkörperchen ersetzen. Da aber bis zu mehrere Billionen Nanoroboter bei der Injektion in den Körper eindringen, kann man bedenkenlos über einen längeren Zeitraum den Atem anhalten, ohne befürchten zu müssen, dass die Zellen nicht genügend Sauerstoff erhalten.

Natürlich ist der Sauerstofftransport eine einfache Funktion; zukünftige Nanoroboter werden darauf abzielen, pathogene Mikroorganismen zu identifizieren. Es wurde bereits eine Technologie entwickelt, um Phagozyten zu erzeugen – Nanoroboter, die einige Viren, Bakterien und Pilze zerstören.

Eine so „populäre“ Krankheit wie eine Erkältung ist nichts anderes als ein biochemischer Prozess im Körper, mit dem Nanoroboter problemlos umgehen können, indem sie Krankheitserreger identifizieren und zerstören.
Respirozyten – künstliche rote Blutkörperchen
Die meisten Nanoroboter der Zukunft werden aus Atomen des Kohlenstoffisotops 13C bestehen. Mithilfe der Diamant-Mechanosynthese entsteht der Körper des Geräts, wenn dem Diamantkristallgitter in einer Vakuumumgebung Atome hinzugefügt werden. Es ist mit einem Bordcomputer und einem Sendegerät ausgestattet.

Als Treibstoff nutzen Nanoroboter lokale Reserven an Glukose und Aminosäuren. Zusätzlich zu dieser traditionellen Methode zur Energiegewinnung für Nanoroboter laufen bereits Experimente zur Bereitstellung akustischer Energie für Nanoroboter.

Aber was ist mit dem Immunsystem, das alle illegalen Einwanderer neutralisieren und aus dem Körper vertreiben soll? Hier verfügen die Entwickler solcher Geräte über umfangreiche Erfahrungen als Implantathersteller. Sie haben das Kompatibilitätsproblem längst gelöst und können ihren Kollegen problemlos helfen. Wenn das Problem aufgrund der Struktur der Materialien, aus denen der Nanoroboter hergestellt werden soll, nicht umgangen werden kann, können immunsuppressive Medikamente eingesetzt werden, während sich die Nanoroboter im Körper befinden.

Und zum Schluss muss ich noch ein paar Worte zur Entfernung von Nanorobotern aus dem Körper sagen. Die meisten dieser Geräte können auf herkömmliche Weise beendet werden. Darüber hinaus können einige Nanoroboter, die nicht auf herkömmliche Weise entfernt werden können, durch speziell entwickelte ausscheidungsähnliche Prozesse aus dem Körper entfernt werden. In einigen Quellen werden solche Prozesse als Nanoentfernung oder Nanoaperese bezeichnet.

Die Nanomedizin wird es in Zukunft ermöglichen, die meisten Krankheiten des 20. Jahrhunderts loszuwerden. Vielleicht wird der Begriff „chirurgisches Skalpell“ in ein paar Jahren aus unserem Alltag verschwinden. Alle Vorgänge werden mit mikroskopisch kleinen Geräten, sogenannten Nanorobotern, durchgeführt.

Nanoroboter in der Medizin

Robert Freitas entwarf nanomedizinische Roboter: Respirozyten (ein künstliches rotes Blutkörperchen, das mehr Sauerstoff transportieren kann als ein rotes Blutkörperchen) und Mikrophagozyten (ein Nanoroboter, der für die Zerstörung mikrobiologischer Krankheitserreger verantwortlich sein wird). Für medizinische Nanoroboter ist es wichtig, die Immunantwort des Körpers und die Biokompatibilität von Materialien zu untersuchen. Die Außenflächen von Nanorobotern können aus Diamant und diamantähnlichen Materialien bestehen; daher ist die Untersuchung ihrer Biokompatibilität relevant. Die Ergebnisse von Studien zu diamantbeschichteten orthopädischen Prothesen haben gezeigt, dass „massive“ feste Formationen des Materials biokompatibel sind, während Nanopartikel aus demselben Partnermaterial die Bildung von Krebszellen verursachen können. An Zellkulturen durchgeführte histologische Biokompatibilitätsstudien: Neutrophile, Monozyten und Makrophagen, Fibroblasten (Higgson und Jones, 1982) sowie Studien zu Entzündungen und Hämolyse durch das Vorhandensein von Diamantkristallen mit einer Konzentration von 10 mg/cc. cm zeigte die Kompatibilität von Diamantpartikeln mit Geweben und Zellen.

Bei der Behandlung eines Menschen mit Nanorobotern können eine Reihe von Komplikationen auftreten, und heute wird nach Lösungen für mögliche Probleme gesucht, um den Menschen so weit wie möglich vor zukünftigen technischen Lösungen im Bereich der Medizin zu schützen. Es wird vorgeschlagen, das Problem möglicher Ausfälle, Neuprogrammierungen und Anpassungen durch den Einsatz mehrerer austauschbarer Bordcomputer zu lösen. Bei der Lösung von Problemen mit hohem Risiko wird vorgeschlagen, ausgefeilte Arbeitsprotokolle einzuführen, die eine Fehlfunktion einer Reihe von Nanobots ausschließen. Ein mögliches Problem, wenn eine große Anzahl von Nanobots in kurzer Zeit auf begrenztem Raum zusammenarbeiten, können deren Kollisionen sein. Ein Konflikt zwischen zwei Gruppen von Nanobots, die ein Organ behandeln, ist ebenfalls möglich, wenn sich herausstellt, dass die von der ersten Gruppe von Nanobots eingeführten Veränderungen von der zweiten Gruppe als beseitigt werden müssen. In diesem Fall werden die Nanobots der ersten Gruppe nach ihrer Eliminierung erneut die gleichen Änderungen vornehmen, was zu einer kontinuierlichen gegenseitigen Korrektur der Änderungen durch die beiden Nanobot-Gruppen führt. In solchen Situationen ist es äußerst wichtig, den behandelnden Arzt zu kontrollieren, der eine Gruppe von Nanobots deaktivieren oder beide neu programmieren kann, was einmal mehr die enorme Bedeutung hochqualifizierter Spezialisten unterstreicht, die sich mit nanotechnologischen Produkten befassen. Aufgrund der sehr hohen Geschwindigkeit von Nanobots ist es äußerst wichtig, den Patienten an ein Diagnosesystem anzuschließen, das im Falle einer plötzlichen Verschlechterung den Nanobots einen Abschaltbefehl geben könnte, da der Arzt möglicherweise keine Zeit hat, in einem zu reagieren im Falle unvorhergesehener Umstände rechtzeitig zu informieren. Mit molekularen Robotern sollen „molekulare Chirurgie“ durchgeführt werden, ᴛ.ᴇ. Veränderungen an der Struktur der Zelle auf molekularer Ebene vornehmen. Diese Operationen können das Erkennen von Fragmenten von Molekülen oder Zellen, das Verbinden oder Aufbrechen von Teilen von Molekülen, das Ersetzen oder Entfernen von Teilen von Molekülen, der Zusammenbau von Zellstrukturen oder Molekülen nach einem vorgegebenen Programm sein. Obwohl all dies im Körper von Proteinmolekülen ausgeführt wird, ist deren Funktionalität eingeschränkt und ermöglicht nicht die Gewährleistung der Unsterblichkeit des menschlichen Körpers. Die Aufgabe molekularer Roboter besteht jedoch darin, die Funktion der Zelle intelligent zu steuern, um die Dauer ihres stabilen Betriebs zu verlängern.

Molekulare Roboter können auf der Grundlage von Proteinmakromolekülen mithilfe der molekularen Modellierung erstellt werden, deren Algorithmen bekannt sind. Die Durchführung solcher Berechnungen wird jedoch durch die extreme Bedeutung einer großen Rechenleistung erschwert, die auf die große Größe der Moleküle zurückzuführen ist. Heutzutage werden solche Berechnungen verwendet, um kleinere Modifikationen bestehender Moleküle zu analysieren, aber es wird vorhergesagt, dass Computer innerhalb dieses Jahrzehnts die Leistung erreichen werden, die für angemessene Kosten und Geschwindigkeit der Simulation unerlässlich ist, und molekulare Robotik wird im zweiten Quartal dieses Jahrzehnts verfügbar sein Jahrhundert.

Eine andere Möglichkeit, molekulare Roboter zu schaffen, besteht darin, sie aus kristallinen Materialien auf Basis von Kohlenstoff, Silizium und Metallen herzustellen. Ihr Funktionsprinzip basiert auf einer mechanischen Einwirkung auf Zellen oder auf der Erzeugung lokaler elektromagnetischer Felder, um lokale chemische Reaktionen zu erkennen und/oder auszulösen. Bestehende Festkörpertechnologien, die für die Schaffung nanoskaliger Strukturen für die Robotik erforderlich sind, befinden sich noch in der Entwicklung, doch auf dem Gebiet der Schaffung mikromechanischer Systeme mit Elementgrößen bis zu 1 Mikrometer (1000 nm) wurden einige Fortschritte erzielt.

Medizinische Nanoroboter könnten möglicherweise mithilfe der Hybridtechnologie hergestellt werden. Detektoren und Manipulatoren können aus organischen Molekülen hergestellt werden, und das Kontrollsystem kann aus Festkörperstrukturen hergestellt werden.
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Ein wesentliches Problem ist neben der Manipulation und Detektion von Molekülen auch die Stromversorgung und deren Kommunikation mit dem Steuerrechner. Als vielversprechend gilt der Einsatz eines Magnetfeldes, für das biologische Gewebe transparent sind. Mithilfe eines Magnetfelds können Sie die Struktur von Nanorobotern verändern, sie mit Energie aufladen und mit Informationen versorgen. Der molekulare Roboter selbst kann durch Veränderung seiner Struktur Informationen an den Steuerrechner übermitteln, der diese Veränderungen mithilfe magnetischer Sensoren erkennt.

Darüber hinaus kann ein Komplex molekularer Roboter ihn im Körper ständig wiederherstellen, Schäden an der Zellstruktur beseitigen, molekulare Vernetzungen in Proteinen und Lipidmembranen (die Ursache für die Funktionsstörung) durchtrennen und schädliche Stoffwechselprodukte entfernen (z. B. Lipofuscin-Granulat in Nervenzellen), Korrektur von Schäden am genetischen Material (da bereits eine einzige Substitution in einem kritischen Bereich zu Krebs führen kann), Deaktivierung freier Radikale, die den eingebauten Schutzsystemen der Zelle entkommen usw.

Molekulare Roboter können eingesetzt werden, um den genetischen Code neu zu ordnen, angeborene Schäden zu korrigieren oder neue Veränderungen einzuführen, um die Zellfunktion zu verbessern. Man kann sich ein absolut fantastisches Szenario vorstellen, wenn nach einer solchen Verbesserung molekulare Roboter nicht mehr benötigt werden, um die ewige Jugend aufrechtzuerhalten, oder wenn sie von der Zelle selbst konstruiert werden.

Bei medizinischen Nanorobotern wird die Replikation aufgrund der offensichtlichen Gefahren wahrscheinlich nicht zum Einsatz kommen. Robert Freitas sagte dazu Folgendes: „Die WHO oder ihr zukünftiges Äquivalent wird niemals die Verwendung von Nanogeräten zulassen, die in der Lage sind, sich in vivo (das heißt in einem lebenden Organismus) zu reproduzieren, selbst unter den unerwartetsten Umständen Etwas in ihrem eigenen Körper zu haben – oder sich zu vermehren – bereitet uns bereits viele Probleme.“

Nanoroboter in der Medizin – Konzept und Typen. Einordnung und Merkmale der Kategorie „Nanoroboter in der Medizin“ 2017, 2018.