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Nanotechnologie in der Medizin: Nanoroboter. Medizintechnologien der Zukunft: Nanoroboter. Nanoroboter sind einer der Grundpfeiler des modernen Science-Fiction-Kinos und der modernen Science-Fiction-Literatur

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.

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Einführung

Ziele der Nanomedizin

Roboblut

Klassifizierung von Nanorobotern

Medizinischer Nanoroboter

Das Funktionsprinzip eines Nanoroboters

Abschluss

Es gibt eine erstaunlich komplexe Welt kleiner Formen, und eines Tages werden die Menschen überrascht sein, dass bis vor Kurzem niemand das Studium dieser Welt ernst genommen hat.

R. Feynman

Einführung

Auf eine Art angeordnete Atome bilden Bäume und frische Luft, und auf eine andere Art angeordnete Atome bilden Asche und Rauch. Gesundes und krebsartiges Gewebe bestehen wie Kohle und Diamant aus den gleichen Atomen, aber es sind Variationen in der Anordnung der Atome, die zu solch dramatischen Unterschieden führen.

Betrachtet man ein einzelnes Atom als „Baustein“, ist es möglich, jedes Molekül und jedes Material mit zuvor bekannten Eigenschaften aufzubauen. Das ganze Problem besteht darin, praktische Wege zu finden, dieses oder jenes Objekt zu konstruieren. Wissenschaftler, sogenannte Nanotechnologen, suchen nach einer Lösung für dieses Problem. Zur Lösung dieses Problems gibt es zwei Ansätze: biochemische und technische. Die erste basiert auf der chemischen Verarbeitung von Objekten – Biomolekülen oder Zellen –, um ihnen die gewünschten Eigenschaften zu verleihen. Dieser Ansatz ist relativ einfach und kostengünstig und hat daher eine weite Verbreitung gefunden. Der technische Ansatz basiert auf der Schaffung von Objekten mit Abmessungen in der Größenordnung von Hunderten von Nanometern, die tatsächlich alle Diagnosen oder Behandlungen durchführen und dem Arzt lediglich das Endergebnis der Tätigkeit präsentieren. Solche Objekte werden in der Literatur Nanoroboter oder Nanobots genannt. Dieser Ansatz ist wesentlich komplexer, aber auch erfolgsversprechender; diese Arbeit widmet sich dem technischen Ansatz zur Lösung medizinischer Probleme auf zellulärer Ebene.

Ziele der Nanomedizin

Zu den Hauptperspektiven für den Einsatz der Nanotechnologie in der Medizin zählen folgende Bereiche:

1) Biologische Chips, die bei der Diagnose somatischer und infektiöser Krankheiten helfen, einschließlich der Artenidentifizierung von Krankheitserregern besonders gefährlicher Infektionen und Toxinen.

2) Nanopartikel, die als Medikamente der neuen Generation eingesetzt werden, sowie Behälter zur gezielten Verabreichung von Medikamenten.

3) Medizinische Geräte, die Defekte im Körper des Patienten durch kontrollierte chirurgische Eingriffe auf zellulärer Ebene beseitigen.

4) Prothetik mit künstlich geschaffenen Organen

Roboblut

Unser Blut ist ein einzigartiges System zur Unterstützung der lebenswichtigen Aktivität von Zellen und Geweben, das aus vielen verschiedenen Zellen besteht, die streng definierte Funktionen erfüllen. Die Vitalität eines Menschen hängt direkt von seinem Zustand ab. Deshalb arbeiten jetzt die besten Wissenschaftler aus den führenden Ländern der Welt daran, dieses System zu verbessern. Einer der ungewöhnlichsten und zugleich durchaus realisierbaren Vorschläge in diesem Bereich ist der sogenannte. „Roboblood“.

Die Ideen für viele große Entdeckungen entstehen oft plötzlich und tauchen dort auf, wo niemand sie erwartet hat. Außerdem brachte Robert A. Freitas, der Autor des ersten Buches über die medizinische Nutzung der Nanotechnologie, Nanomedicine, unerwartet eine lockere Unterhaltung im Forum der Website des Foresight Institute dazu, über die Entwicklung spezieller medizinischer Nanoroboter nachzudenken.

Am 14. Juni 1996 hinterließ Chris Fenik, der Autor der Idee einer konvergenten Nanofabrik, eine Nachricht im Forum: „Was wäre, wenn wir menschliches Blut durch 500 Billionen Roboter ersetzen würden?“ Diese scheinbar „verrückte“ Frage führte Phoenix zu einer langen Zusammenarbeit mit Robert Freitas, die in einem hundertseitigen Werk namens „Roboblood“ mündete, das 2002 veröffentlicht wurde. „Roboblood“ ist ein detaillierter Entwurf eines Komplexes medizinischer Nanoroboter, die im menschlichen Körper leben und funktionieren und eine Vielzahl von Blutfunktionen ausführen können, einschließlich der Zirkulation von Atemgasen, Glukose, Hormonen, Abfallstoffen, Zellbestandteilen und dem Prozess der zytoplasmatischen Teilung. „Roboblood“, zu dem etwa 500 Billionen mikroskopisch kleine Nanoroboter mit einem Gewicht von etwa 2 kg gehören, verbraucht je nach Art der menschlichen Aktivität 30 bis 200 Watt Energie. Das System folgt der Form von Blutgefäßen und kann als vollständiger Ersatz für das natürliche Kreislaufsystem dienen. Einfach ausgedrückt bilden und funktionieren Nanoroboter im Kreislaufsystem.

Klassifizierung von Nanorobotern

Obwohl sich die Entwicklung medizinischer Nanoroboter erst im Entwurfsstadium befindet, werden sie bereits in Respiracytes, Clottingcites, Phagozyten-Nanoroboter und Vaskuloide eingeteilt.

Respiracyten sind Analoga der roten Blutkörperchen, die Gase im Körper transportieren, aber funktioneller und leichter zu kontrollieren sind. Sie werden in der Lage sein, bei deutlich geringerer Größe und geringerem Energieverbrauch ein Vielfaches an Sauerstoff anzusammeln. Dank der Respirozyten kann ein Mensch stundenlang ohne Luft auskommen (z. B. unter Wasser schwimmen), ohne dass seine Gesundheit Schaden nimmt. Neben der Fähigkeit, mehr Sauerstoff zu transportieren, zeichnen sich Respirozyten auch durch die Fähigkeit zur Reprogrammierung, Langlebigkeit und Hochgeschwindigkeit aus. Ihre Einführung kann Menschen mit asthmatischen Erkrankungen helfen, ihnen auch ermöglichen, längere Zeit ohne Sauerstoff auszukommen und möglicherweise das Problem der Dekompressionskrankheit zu lösen, das für Industrietaucher sehr wichtig ist.

Nanoroboter-Phagozyten sind künstliche Immunzellen, die teilweise oder vollständig die Funktion übernehmen können, den Körper vor schädlichen Mikroorganismen und Viren zu schützen und nach Krebszellen zu suchen. Es wird außerdem davon ausgegangen, dass die Aufgabe von Nanorobotern darin bestehen wird, nach Radikalen zu suchen und diese in neutrale Verbindungen umzuwandeln, was die Folgen von Strahlenschäden für den Körper deutlich reduzieren kann.

Blutplättchen sind künstliche Analoga von Blutplättchen. Die Aufgabe der Blutgerinnsel besteht darin, äußere und innere Blutungen in kürzester Zeit zu stoppen. Zu diesem Zweck werden Klothozide ein ungiftiges Polymernetzwerk an Blutungsstellen abgeben.

Vaskuloid (von lateinisch vas – Gefäß und griechisch oidos – ähnlich) ist eine Art mechanische Prothese, die die Funktionen des Kreislaufsystems teilweise oder vollständig ersetzt. Das Vaskuloid wird auch die Funktion der Information und „Energieauffüllung“ für Nanoroboter übernehmen und möglicherweise automatisch deren optimales Niveau aufrechterhalten.

Medizinischer Nanoroboter

Wie funktionieren medizinische Nanoroboter? R. Freitas und K. Phoenix schlugen detaillierte Zeichnungen verschiedener Nanoroboter vor. Als nächstes betrachten wir eine Beschreibung des Designs der Hauptsysteme eines medizinischen Nanoroboters, vorgeschlagen vom Chefanalysten des Nanotechnology News Network, Yuri Svidinenko. Für eine normale Funktion und die Fähigkeit zur Diagnose und Behandlung muss ein Nanoroboter über Folgendes verfügen:

1) ein leistungsstarkes motorisches System, um sich gezielt durch das menschliche Kreislaufsystem zu bewegen.

2) verschiedene Arten unterschiedlicher Sensoren zur Umweltüberwachung, Navigation und Kommunikation

3) Der Nanoroboter benötigt ein Transportsystem, das Substanzen aus dem Behälter zu den Nanomanipulatoren transportiert.

4) Um mit betroffenen Strukturen arbeiten zu können, muss das Gerät mit einem Satz verschiedener teleskopischer Nanomanipulatoren ausgestattet sein.

5) Transceiver-Geräte, die es Nanorobotern ermöglichen, miteinander zu kommunizieren und bei Bedarf mit dem Arzt die Behandlungsmethode anzupassen.

6) Generator und Energiequellen.

Basierend auf den gestellten Anforderungen baute Yuri Svidenenko ein Modell eines medizinischen Nanoroboters für den allgemeinen Gebrauch. Im Idealfall wäre dieses Gerät in der Lage, beschädigte Zellen zu „reparieren“; Diagnostizieren und behandeln Sie Krebs und kartieren Sie Blutgefäße, analysieren Sie DNA mit anschließender Korrektur, zerstören Sie Bakterien, Viren usw. Die Abbildungen 1-2 zeigen das erwartete Aussehen eines solchen Nanoroboters. Elektromagnetische Wellen, die sich ungeschwächt im menschlichen Körper ausbreiten können, werden in ihrer Wellenlänge mit der eines Nanoroboters vergleichbar sein. Daher haben seine Antennen die Form von Dipolen, die über den Körper hinausragen.

Um zu verhindern, dass das natürliche Immunsystem den Roboter „angreift“, muss er aus einem bioinerten Material, beispielsweise Kohlenstoff, bestehen. Daher kann man hoffen, dass eine solche Beschichtung eine sehr geringe biologische Aktivität aufweist und die Außenhülle der Roboter chemisch inert ist.

Reis. 1 Ein Nanoroboter bearbeitet eine beschädigte Zelle, wie es sich ein Künstler vorgestellt hat

Abbildung 1 zeigt einen Nanoroboter, der eine Zelle in vivo repariert. „Nach ihrer Arbeit“ verlassen die Nanoroboter den Körper auf die übliche biologische Weise, und einige von ihnen bleiben möglicherweise für einen dauerhaften „Dienst“ im Körper.

Es wird davon ausgegangen, dass ein typischer medizinischer Nanoroboter Größen von mehreren hundert Nanometern bis zu mehreren Mikrometern haben sollte, um sich ungehindert durch Kapillaren bewegen zu können. Das Design von Nanobots ist noch nicht entwickelt und befindet sich im Entwurfsstadium. Die Reihenfolge der Anwendung, die Wirkdauer und die Mechanismen für den Eintritt und Austritt aus dem Körper hängen von dem vom Arzt festgelegten Ziel ab. Das Problem der Kompatibilität mit dem Wirtsorganismus kann durch die Auswahl ungiftiger Materialien und Größen des Nanoroboters gelöst werden. Die Hauptenergiequellen des Roboters sollen entweder Glukosereserven im menschlichen Körper oder sein elektromagnetisches Feld sein. Ein solcher Roboter kann für lokale oder auch komplexe Diagnostik und Behandlung eingesetzt werden.

Die Diagnose auf diese Weise umfasst:

1) Gezielte Abgabe eines Nanoroboters an ein Untersuchungsobjekt, das auf andere Weise schwer zu erreichen ist (z. B. an den Hypothalamus im Gehirn).

2) Durchführung von Forschungsarbeiten zur Bestimmung des Vorhandenseins oder der Konzentration von interessierenden Substanzen, Molekülen usw.

3) Entfernung des Roboters aus dem Körper des Probanden mit anschließender Übertragung der gesammelten Daten an den Computer des Arztes.

Die Behandlung wird wie folgt sein:

1) Einführung und gezielte Zustellung des Roboters zum untersuchten Organ

2) Direkte Aktivität des Roboters über dem gewünschten Bereich (Verabreichung von Medikamenten oder anderen Chemikalien).

3) Entfernung von Nanorobotern aus dem Körper des Patienten oder deren Zerlegung in neutrale Moleküle.

Wenn der Schaden zu groß ist, muss der Nanoroboter in das Innere der Zelle eindringen (z. B. mithilfe von Teleskopmanipulatoren) und Enzyme aus seinen „Reserven“ freisetzen, die den Mechanismus der Zellapoptose auslösen. Wenn der Zellschaden repariert werden kann, injizieren Nanoroboter weitere Enzyme, die dabei helfen sollen, die Zellhomöostase wiederherzustellen und sie wieder in den Normalbetrieb zu versetzen. Solche Enzyme sind bereits bekannt, es muss jedoch ein Mechanismus für die gezielte Abgabe an das interessierende Objekt geschaffen werden.

Das Funktionsprinzip eines Nanoroboters

Es ist bekannt, dass eine unbehandelte Schürfwunde weniger wegen des Blutverlusts als vielmehr wegen der Infektionsgefahr gefährlich ist. Eine kleine Anzahl pathogener Mikroben gelangt ständig durch Wunden auf der Haut, am Zahnfleisch, bei chirurgischen Eingriffen usw. in den Blutkreislauf. Diese fremden Bakterien werden im Körper normalerweise durch Leukozyten (weiße Blutkörperchen) zerstört, die zur Phagozytose (Einfangen und Verdauen fremder Proteine) fähig sind ), Produktion von Immunglobulinen (Bildung einer Immunität gegen diese Infektion). Wenn jedoch die Anzahl der pathogenen Bakterien groß ist, wird die Person krank. In dieser Hinsicht wäre ein Komplex von Nanorobotern, der in der Lage ist, menschliches Blut in relativ geringer Konzentration schnell von Krankheitserregern zu reinigen, ein sehr wünschenswerter Helfer für das menschliche Immunsystem. Freitas nannte solche Nanoroboter Mikrophagozyten, also künstliche Immunzellen (siehe Abb. 2). Wie funktioniert ein Mikrophagozyt?

Abbildung 2. Medizinischer Nanoroboter für den allgemeinen Gebrauch

Betrachten wir das Design einzelner Nanoroboter-Subsysteme (siehe Abb. 3). Wie werden Nanoroboter miteinander interagieren? Vielleicht auf die gleiche Weise, wie Billionen Zellen im menschlichen Körper miteinander „kommunizieren“: über komplexe Moleküle, die sich auf ihren Außenmembranen befinden. Diese Moleküle fungieren als chemische „Signallichter“ für die Kommunikation mit anderen Zellen oder als chemische „Tore“, die den Eintritt bestimmter Moleküle (z. B. Hormone) aus dem extrazellulären Raum in die Zelle steuern.

Um Nanoroboter miteinander zu kommunizieren und ein Navigationssystem zu bilden, wird es nützlich sein, eine andere Art von Nanorobotern zu verwenden – Kommunozyten, die als Relaisstationen fungieren.

Reis. 3 Funktionsdiagramme des Svidenenko-Nanoroboters

A – Hauptblöcke eines medizinischen Nanoroboters, B – Motorisches Subsystem und Anker-Subsystem, C – Sensorisches und Verarbeitungs-Subsystem, D – Transport-Subsystem

Um die von den Sensoren empfangenen Informationen zu analysieren und das Arbeitsprogramm zu speichern, ist der Einsatz eines Nanoroboters erforderlich, Sie können einen Hochleistungs-Nanocomputer verwenden.

Die Hauptfrage bleibt: Wie wird der Roboter pathogene Bakterien zerstören? Bei jedem Arbeitszyklus des Geräts haftet ein pathogenes Bakterium dank spezieller „Verbindungsbuchsen“ wie eine Fliege an einem Klebeband an der Oberfläche des Nanoroboters. Als nächstes fahren teleskopische Nanomanipulatoren aus speziellen Vertiefungen auf der Oberfläche des Mikrophagozyten hervor und transportieren das Bakterium zu einem speziellen Reservoir im Inneren des Roboters. Nach intensiver mechanischer Zerkleinerung der Bakterien werden ihre organischen Reste durch einen speziellen Kolben in das „Digestal“-Reservoir (aus dem Englischen „digest_digau“) gepresst, wo sie mit Hilfe eines Enzymkomplexes „verdaut“ werden. Die resultierenden Rückstände sind einfache Aminosäuren, Mononukleotide, Glycerin, Wasser, Fettsäuren und einfache Zucker, die für den menschlichen Körper absolut harmlos sind und einfach in den Kreislauf abgegeben werden. Der gesamte Operationszyklus dauert nicht länger als 30 Sekunden, danach macht sich der Nanobot auf die Suche nach einem neuen „Opfer“.

Dieser vom Autor „Verdauen und Verwerfen“ genannte Algorithmus ist nahezu identisch mit den Prozessen der Verdauung und Phagozytose, die natürliche Phagozyten nutzen. Der künstliche Prozess der Phagozytose wird jedoch viel schneller und sauberer sein – die Produkte künstlicher Mikrophagozyten enthalten keine für den Menschen schädlichen Substanzen, im Gegensatz zu biologisch aktiven Substanzen, die von natürlichen Makrophagen nach der Verarbeitung pathogener Mikroben ins Blut freigesetzt werden.

Abschluss

Abschließend sei daran erinnert, dass es sich bei den beschriebenen nanomedizinischen Projekten bisher lediglich um eine Theorie handelt, die einer detaillierten Analyse bedarf, und die Entwicklung solcher medizinischer Nanoroboter nach Einschätzung der Wissenschaftler selbst noch mindestens 30 bis 40 Jahre dauern wird.

Nanoroboter-Nanomedizin

Liste der verwendeten Literatur

1. Ettinger R. Aussichten auf Unsterblichkeit. - Michigan, Oak Park, 2002. - 152 S.

2. Drexler E. Maschinen der Schöpfung. - Kalifornien. - 1996. - 183 S.

3. Asirnov, I. Die Chemikalien des Lebens. - New York: New American Library, 1954.

4. Kako N., Yamane Y. Sensoren und Mikrocomputer. - L.: Energoatomizdat.

Leningr. Abteilung. - 1986.

5. Grattan K.T.V. Faseroptische Sensoren und Messsysteme Sensoren und Systeme. - 2001. - Nr. 3. - S. 46-50.

6. Konstantinov A.V. Nanotechnologie in der Medizin, Wissenschaft und Technologie. - 2010. Nr. 3. - Mit. 75-79

7. Cattrall Robert W. Chemische Sensoren. - M.: Wissenschaftliche Welt, 2000. - 57 S.

8. Karube I., Turner E., Wilson J. Biosensors. - M.: Mir, 1992.

9. Seitz W.R. Faseroptische Sensoren Anal. Chem. 1984. Bd. 86, Nr. 1. S. 16 A.

10. Aleinikov A.F., Tsapenko M.P. Zur Klassifizierung von Sensoren Sensoren und Systeme, 2000. - Nr. 5. - S. 2-3.

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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, ebnet 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 bestimmten 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 das Altern 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

Wie Sie sich vorstellen können, sind die Herausforderungen für Ingenieure enorm. Ein lebensfähiger Nanoroboter müsste klein und flexibel genug sein, um durch das menschliche Kreislaufsystem, ein unglaublich komplexes Netzwerk aus Arterien und Venen, zu navigieren.

Der Roboter muss außerdem in der Lage sein, Medikamente oder Miniaturinstrumente zu transportieren. Vorausgesetzt, der Nanoroboter soll nicht ewig im Körper des Patienten bleiben, sondern ihn auch verlassen können.

In diesem Artikel erfahren wir mehr über die möglichen Anwendungen von Nanobots, die verschiedenen Arten, wie Nanobots durch unseren Körper navigieren können, die Werkzeuge, die sie zur Behandlung von Patienten verwenden, und die Fortschritte, die Teams auf der ganzen Welt erzielen.

„Hier sind zwei Bots, nimm sie nachts zum Essen!“

Bei richtiger Anwendung werden Nanoroboter in der Lage sein, eine Vielzahl menschlicher Krankheiten und Beschwerden zu behandeln. Obwohl sie aufgrund ihrer Größe nur eine geringe Menge an Medikamenten oder Ausrüstung transportieren können, glauben viele Ärzte und Ingenieure, dass der präzise Einsatz dieser Instrumente effektiver ist als herkömmliche Instrumente. Beispielsweise wird einem Patienten mit einer Spritze ein starkes Antibiotikum injiziert, um sein Immunsystem zu stärken: Das Antibiotikum wird im Blutkreislauf des Patienten verdünnt und schließlich erreicht nur ein Teil davon sein Ziel.

Allerdings können Nanobots oder ein ganzes Team von Nanobots direkt zur Infektionsquelle vordringen und eine kleine Dosis Medikamente abgeben. Der Patient leidet weniger unter den Nebenwirkungen der Medikamente.

Wie bewegen sich Nanoroboter durch den Kreislauf?

Nanobot-Navigation

Es gibt drei Hauptbereiche, auf die sich Wissenschaftler, die untersuchen, wie sich Nanoroboter durch den Körper bewegen, konzentrieren müssen: Navigation, Ernährung und wie sich Nanoroboter durch Blutgefäße bewegen. Nanotechnologen erwägen für jeden dieser Aspekte unterschiedliche Optionen, und jeder hat positive und negative Aspekte. Die meisten Optionen lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

externe Systeme und
Bordsysteme.

Externe Navigationssysteme können viele verschiedene Methoden nutzen, um den Nanobot an den gewünschten Ort zu führen. Eine dieser Methoden besteht darin, mithilfe von Ultraschallsignalen den Standort eines Nanoroboters zu erkennen und ihn zum gewünschten Ziel zu führen. Ärzte müssten Ultraschallsignale in den Körper des Patienten senden. Die Signale würden durch den Körper wandern und zur Signalquelle zurückreflektiert werden. Nanoroboter können Ultraschallsignalimpulse aussenden, die Ärzte mithilfe spezieller Geräte mit Ultraschallsensoren erkennen könnten.

Mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) könnten Ärzte einen Nanoroboter lokalisieren und verfolgen, indem sie sein Magnetfeld erfassen. Ärzte und Ingenieure der École Polytechnique in Montreal haben vor einigen Jahren gezeigt, dass sie mithilfe der MRT einen Nanoroboter erkennen, verfolgen, steuern und sogar bewegen können. Sie testeten ihre Ergebnisse, indem sie mithilfe einer speziellen Software auf einem MRT-Gerät kleine Mengen kleiner magnetischer Partikel in die Arterien von Schweinen manövrierten. Da viele Krankenhäuser im Ausland über MRT verfügen, könnte dies zum Industriestandard werden – Krankenhäuser müssten nicht in teure, unerprobte Technologie investieren.

Ärzte können Nanobots auch aufspüren, indem sie einem Patienten einen radioaktiven Farbstoff injizieren. Anschließend würde ein Fluoroskop oder ein ähnliches Gerät verwendet, um den radioaktiven Farbstoff zu erkennen, während er sich durch den Blutkreislauf bewegt. Aufwändige 3D-Bilder würden zeigen, wo sich die Nanoroboter befinden. Alternativ könnten die Nanoroboter selbst radioaktive Farbe versprühen und so Spuren hinterlassen.

Weitere Methoden zur Erkennung von Nanobots umfassen den Einsatz von Röntgenstrahlen, Radiowellen, Mikrowellen oder Wärme. Derzeit sind unsere Technologien, die diese Methoden für nanoskalige Objekte nutzen, begrenzt, sodass es viel wahrscheinlicher ist, dass zukünftige Systeme auf andere Methoden angewiesen sein werden.

Auch Bordsysteme bzw. interne Sensoren können bei der Navigation eine große Rolle spielen. Nanobots mit chemischen Sensoren könnten bestimmte Chemikalien erkennen und deren Spur verfolgen, um den richtigen Ort zu erreichen. Ein spektroskopischer Sensor würde es dem Nanoroboter ermöglichen, Proben des umliegenden Gewebes zu entnehmen, zu analysieren und weiterzumachen.

So seltsam es auch klingen mag, Nanoroboter können mit einer Miniatur-Fernsehkamera ausgestattet werden. Ein Bediener könnte das Gerät bedienen, während er sich Live-Videos ansieht, und das Fahrzeug buchstäblich manuell durch den Körper führen. Videoüberwachungssysteme sind recht komplex, daher wird es mindestens mehrere Jahre dauern, bis Nanotechnologen ein zuverlässiges System entwickeln können, das in einen winzigen Roboter eingebaut werden kann.

Antrieb für Nanoroboter

Ebenso wie bei Navigationssystemen denken Nanotechnologen über externe und interne Energiequellen nach. Einige Projekte setzen auf Nanoroboter, die den eigenen Körper des Patienten zur Energiegewinnung nutzen. Andere Projekte umfassen eine kleine Stromquelle an Bord des Roboters. Schließlich nutzen einige Projekte Kräfte außerhalb des Körpers des Patienten, um den Nanoroboter anzutreiben.

Nanobots können Energie direkt aus dem Blutkreislauf gewinnen. Ein Nanoroboter mit installierten Elektroden kann eine Batterie auf Basis von im Blut vorkommenden Elektrolyten bilden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, chemische Reaktionen mit dem Blut herbeizuführen, um es in Energie umzuwandeln. Der Nanoroboter könnte einen kleinen Vorrat an Chemikalien transportieren, die in Kombination mit dem Blut zu einer Treibstoffquelle werden würden.

Ein Nanoroboter kann Körperwärme nutzen, um Energie zu erzeugen, allerdings muss ein Temperaturgefälle vorhanden sein, um diesen Prozess zu steuern. Die Energieerzeugung kann aus dem Seebeck-Effekt resultieren. Der Seebeck-Effekt entsteht, wenn zwei Leiter aus unterschiedlichen Metallen an zwei Punkten mit unterschiedlichen Temperaturen verbunden werden. Metallleiter werden zu einem Thermoelement, das heißt, sie erzeugen Spannung, wenn die Verbindungen unterschiedliche Temperaturen haben. Da es schwierig ist, den Temperaturgradienten im Körper zu berechnen, ist es unwahrscheinlich, dass Nanoroboter Körperwärme zur Energiegewinnung nutzen.

Da es möglich ist, Batterien herzustellen, die klein genug sind, um in Nanoroboter zu passen, gelten sie im Allgemeinen nicht als brauchbare Energiequelle. Das Problem besteht darin, dass Batterien nur eine relativ kleine Energiemenge speichern können, was direkt mit ihrer Größe und ihrem Gewicht zusammenhängt, und daher liefert eine sehr kleine Batterie nur einen kleinen Teil der Energie, die ein Nanobot benötigt. Ein wahrscheinlicherer Kandidat ist ein Kondensator, der ein etwas besseres Leistungsgewicht aufweist.

Ingenieure arbeiten an der Entwicklung kleiner Kondensatoren, die als Energiequelle für Nanoroboter dienen können.

Eine weitere mögliche Energiequelle für Nanoroboter ist eine Kernenergiequelle. Der Gedanke, einen winzigen Roboter mit Atomkraft anzutreiben, mag manchen Menschen mit Entsetzen erfüllen, doch bedenken Sie, dass die erforderliche Materialmenge gering genug ist und nach Ansicht einiger Experten leicht abzuschirmen ist. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass die öffentliche Meinung zur Kernenergie die Entwicklung darauf basierender Nanoroboter zulässt.

Externe Stromversorgungen ermöglichen Systeme, bei denen Nanoroboter entweder an die Außenwelt gebunden sind oder ohne physische Leine gesteuert werden. Ein angebundenes System würde einen Draht zwischen dem Nanobot und der Stromquelle erfordern. Der Draht muss stark genug sein, aber auch den menschlichen Körper problemlos durchdringen, ohne Schaden zu verursachen. Ein physisches Kabel könnte Strom oder Optik liefern. Optische Systeme übertragen Licht über eine Glasfaser, das dann an Bord des Roboters in Strom umgewandelt wird.

Externe Systeme, die keine Kabel verwenden, sind möglicherweise auf Mikrowellen, Ultraschallsignale oder Magnetfelder angewiesen. Mikrowellen kommen am seltensten zum Einsatz, da sie durch Hitze das Gewebe des Patienten schädigen können. Ein Nanoroboter mit einer piezoelektrischen Membran wird in der Lage sein, Ultraschallsignale aufzunehmen und in Strom umzuwandeln. Systeme, die Magnetfelder verwenden, wie die oben erwähnten Ärzte aus Montreal, können einen Nanoroboter auch direkt steuern oder einen elektrischen Strom in einer geschlossenen Leiterschleife im Inneren des Roboters induzieren.

Bewegung von Nanorobotern

Vorausgesetzt, Nanoroboter sind nicht angebunden oder darauf ausgelegt, passiv durch den Blutkreislauf zu fließen, benötigen sie ein Transportmittel durch den Körper. Da sie möglicherweise gegen den Blutfluss schwimmen müssen, muss das Antriebssystem für seine Größe relativ leistungsstark sein. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Patientensicherheit – das System muss in der Lage sein, den Nanoroboter anzutreiben, ohne dem Besitzer zu schaden.

Einige Wissenschaftler lassen sich von Mikroorganismen inspirieren. Paramecia kann sich mithilfe winziger Schwänze, sogenannter Flimmerhärchen, durch das Medium bewegen. Durch Vibrieren der Flimmerhärchen kann das Paramecium in jede Richtung schwimmen. Flagellen, längere Schwanzstrukturen, wirken wie Flimmerhärchen. Organismen schlagen mit ihren Geißeln herum, um sich in verschiedene Richtungen zu bewegen.

Israelische Wissenschaftler haben einen Mikroroboter entwickelt, der nur wenige Millimeter lang ist und mit kleinen Fortsätzen Blutgefäße greift und daran entlangkriecht. Wissenschaftler manipulieren seine Gliedmaßen, indem sie außerhalb des Körpers des Patienten ein Magnetfeld erzeugen. Das Magnetfeld bringt die Gliedmaßen des Roboters zum Vibrieren und drückt ihn durch die Blutgefäße. Wissenschaftler weisen darauf hin, dass der Mechanismus nicht mit einer internen Energiequelle ausgestattet werden muss, da die gesamte Energie für den Nanoroboter aus externen Quellen stammt. Sie hoffen, dass das relativ einfache Design es ihnen ermöglichen wird, bald noch kleinere Roboter herzustellen.

Andere Geräte klingen noch exotischer. Man verwendet Kondensatoren, um Magnetfelder zu erzeugen, die leitende Flüssigkeiten aus einem Ende einer elektromagnetischen Pumpe ansaugen und wieder herausschießen. Der Nanoroboter würde sich wie ein Düsenflugzeug bewegen. Miniaturstrahlpumpen können sogar Blutplasma verwenden, um den Roboter voranzutreiben, aber im Gegensatz zu einer elektromagnetischen Pumpe müssen diese bewegliche Teile haben.

Eine weitere mögliche Art und Weise, wie sich Roboter fortbewegen könnten, ist die Verwendung einer vibrierenden Membran. Durch abwechselndes Anziehen und Entspannen der Membranspannung könnten Nanoroboter einen kleinen Schub erzeugen. Auf der Nanoskala könnte dieser Schub ausreichen, um zur Hauptantriebsquelle zu werden.

Winzige Werkzeuge

Derzeit bewährte Mikroroboter sind nur wenige Millimeter lang und haben einen Durchmesser von etwa einem Millimeter, doch diese Zahl nimmt jedes Jahr ab. Im Vergleich zur Nanoskala sind diese Zahlen einfach enorm – ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter, während ein Millimeter nur ein Tausendstel ist. Zukünftige Nanoroboter werden so klein sein, dass man sie nur durch ein Mikroskop sehen kann. Nanoroboter-Werkzeuge müssen noch kleiner werden. Hier sind ein paar Dinge, die Sie im Toolkit eines Nanobots finden könnten:

Hohlraum für Medikamente. Dies ist ein leerer Bereich im Inneren des Nanoroboters, der kleine Dosen von Medikamenten oder Chemikalien enthält. Der Roboter kann Medikamente direkt an der Verletzungs- oder Infektionsstelle freisetzen. Nanoroboter können auch Chemikalien transportieren, die in der Chemotherapie zur Krebsbehandlung vor Ort verwendet werden. Obwohl die Menge der Medikamente relativ gering sein wird, kann ihre direkte Anwendung auf Krebsgewebe wirksamer sein als die herkömmliche Therapie, die auf dem Kreislaufsystem als Transportweg für Chemikalien im Körper des Patienten beruht.
Sonden, Messer und Meißel. Um Blockaden und Plaques zu entfernen, benötigen Nanobots etwas, das greifen und zerstören kann. Möglicherweise benötigen Sie auch ein Gerät, um die Blutgerinnsel in kleine Stücke aufzubrechen. Wenn sich ein Teil des Gerinnsels löst und in den Blutkreislauf gelangt, kann dies viele Probleme verursachen.
Mikrowellensender und Ultraschallgeneratoren. Um Krebszellen zu zerstören, benötigen Ärzte Methoden, die die Zelle abtöten können, ohne sie zu zerstören. Eine geplatzte Krebszelle kann Chemikalien freisetzen, die dazu führen, dass sich der Krebs weiter ausbreitet. Mithilfe präziser Mikrowellen oder Ultraschallsignale kann ein Nanoroboter die chemischen Bindungen in einer Krebszelle aufbrechen und sie so töten, ohne die Zellwände zu zerstören. Alternativ könnte der Roboter Mikrowellen oder Ultraschall aussenden, um die Zelle so stark zu erhitzen, dass sie abtötet.
Elektroden. Zwei aus dem Nanoroboter herausragende Elektroden könnten Krebszellen abtöten, indem sie einen elektrischen Strom erzeugen und die Zelle erhitzen, bis sie abstirbt.
Laser. Winzige, leistungsstarke Laser können schädliche Materialien wie arterielle Plaque, Krebszellen oder Blutgerinnsel wegbrennen. Laser werden buchstäblich alles verdampfen.

Die beiden größten Bedenken der Wissenschaftler bestehen darin, diese Miniaturinstrumente effektiver und sicherer zu machen. Beispielsweise ist die Entwicklung eines kleinen Lasers, der stark genug ist, um Zellen zu verdampfen, eine ziemliche Herausforderung, aber es ist noch schwieriger, ihn für die Umwelt sicher zu machen. Während viele Forschungsgruppen Nanoroboter entwickelt haben, die klein genug sind, um in den Blutkreislauf zu gelangen, sind dies nur die ersten Schritte zur Entwicklung praktischer Nanoroboter.

Nanoroboter: heute und morgen

Teams auf der ganzen Welt arbeiten daran, den ersten praktischen medizinischen Nanoroboter zu entwickeln. Roboter mit einem Durchmesser von einem Millimeter bis hin zu relativ sperrigen Robotern mit einer Länge von zwei Zentimetern gibt es bereits, obwohl sie noch nicht an Menschen getestet wurden. Möglicherweise sind es nur noch ein paar Jahre, bis Nanoroboter den medizinischen Markt erobern. Heutige Mikroroboter bleiben Prototypen, denen die Fähigkeit fehlt, medizinische Aufgaben zu erfüllen.

In Zukunft könnten Nanoroboter die Medizin revolutionieren. Mit winzigen Robotern von der Größe von Bakterien, die viel kleiner sind als aktuelle Nanoroboter, könnten Ärzte alles behandeln, von Herzerkrankungen bis hin zu Krebs. Einige glauben, dass bald halbautonome Nanoroboter verfügbar sein werden – Ärzte werden in der Lage sein, Roboter zu implantieren, die den menschlichen Körper überwachen und auf alle Probleme reagieren können. Im Gegensatz zur Notfallbehandlung bleiben diese Roboter für immer im Körper des Patienten.

Ein weiterer potenzieller zukünftiger Einsatz von Nanorobotern ist die Stärkung unseres Körpers, die Stärkung der Immunität, die Steigerung der Kraft oder sogar die Verbesserung der Intelligenz. Werden wir eines Tages Tausende von mikroskopisch kleinen Robotern entdecken, die durch unsere Adern schwimmen und Anpassungen und Veränderungen an unseren gebrochenen Körpern vornehmen? Mit der Nanotechnologie scheint alles möglich zu sein.

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 die Nanomedizin als solche noch nicht existiert, 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. Mit Hilfe der Nanotechnologie wird es somit möglich sein, die Struktur von Materialien maßgeblich zu beeinflussen. Und die Handlungen 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 beheben. 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 selektiv 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.

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