Was sind Nanoroboter? Wofür werden sie benötigt? Nanoroboter werden in den menschlichen Körper eingeführt. „Hier sind zwei Bots, nimm sie nachts zum Essen!“

Die Nanotechnologie dringt nach und nach in verschiedene Bereiche menschlichen Handelns vor. Noch vor 50 Jahren war eine Diode oder Triode ein Glaskolben mit Metallkathoden und Anoden im Inneren. Mittlerweile sind Tausende von Transistoren, Widerständen und Dioden auf einem winzigen Chip untergebracht.

Der Einsatz der Nanotechnologie in der Medizin geht sogar noch weiter: In dieser Branche werden Roboter geschaffen, die mit Körperzellen arbeiten. Dieser Durchbruch ist darauf zurückzuführen, dass sich diese Wissenschaft ständig mit Nanopartikeln beschäftigt. Beispielsweise hat das Peptid einen Durchmesser von 1 nm. Und das Protein kann zwischen 10 und 100 nm groß sein. Der Querschnitt der DNA-Helix überschreitet nicht 100 nm und so weiter. Das heißt, der Einsatz der Nanotechnologie in der Medizin begann mit der Messung von Zellen und kleineren Organismen. Jetzt ist es an der Zeit, künstliche Mechanismen zur Diagnose und Behandlung der schwersten Krankheiten zu schaffen. Im Folgenden werden Beispiele für Nanotechnologie in der Medizin besprochen.

Elementares Nanopartikel

Tatsächlich begannen Nanoroboter in der Medizin ihre Ära mit einem elementaren Nanopartikel. Es wird immer noch zur Diagnose von Krankheiten eingesetzt. Es handelt sich um ein magnetisches Nanopartikel mit einem Eisenoxidkern.

Im Körper gibt es eine Menge normales Eisen; es wird häufig für den Aufbau von Knochengewebe und die Produktion roter Blutkörperchen verwendet. Im menschlichen Körper gibt es jedoch keine magnetischen Partikel. Deshalb werden magnetische Ferrite sofort von Mikrophagen erkannt, die gegen Fremdkörper vorgehen sollen. Während die Mikrophagen den Magneten festhalten, werden sie selbst magnetisiert, aber da sie ihn nicht verdauen können, lösen sie sich allmählich von ihm und setzen ihre normale Arbeit fort.

Kommt es zu einer Entzündung im Körper oder wächst ein Tumor, werden mit einem Magnetfeld markierte Mikrophagen an den „Kampf“-Ort geschickt. Dort können sie mithilfe eines Tomographen beobachtet werden. Wenn ein Arzt eine große Ansammlung von Mikrophagen in einem menschlichen Organ beobachtet, schließt er daraus, dass dort entzündliche Prozesse ablaufen.

Um Krebs zu diagnostizieren und mutierte Zellen im ganzen Körper genau zu lokalisieren, wird ein Nanopunkt verwendet. Hierbei handelt es sich um ein atomgroßes Objekt, das sich an der betroffenen Zelle festsetzen kann und so auf Tomographenbildschirmen sichtbar ist.

Technische Anforderungen an Nanoroboter in der Medizin

Die Nanotechnologien der Zukunft in der Medizin hängen direkt davon ab, welche Anforderungen an sie gestellt werden und wie genau diese bei der Schaffung dieser Mechanismen erfüllt werden. Dies ist eine Art technischer Auftrag für die Entwickler medizinischer Roboter:

• Erstens muss der Nanoroboter über ein Navigationssystem verfügen, da der menschliche Kreislauf, durch den er sich bewegen wird, ein unglaublich komplexes Netzwerk aus großen und kleinen Gefäßen ist.
• Zweitens muss es mit einer Reihe von Sensoren ausgestattet sein, um die Umgebung zu bestimmen, in der es sich befindet.
• Drittens muss das Gerät in der Lage sein, Atome und Zellen von ihrem Standort zu bewegen. Diese Funktion wird auch benötigt, um die Zelle zurückzugeben.
• Viertens müssen Nanoroboter in der Medizin funktionieren. Dazu benötigen sie Manipulatoren, die vorzugsweise ihre Länge verändern.
• Fünftens muss der Nanoroboter aus Diamant oder Saphir bestehen: der stärksten Substanz der Erde. Andernfalls kollabiert es aufgrund der Unverträglichkeit mit der Biochemie des menschlichen Körpers sehr schnell.
• Sechstens müssen Roboter über Kommunikationsmöglichkeiten mit anderen ähnlichen Geräten verfügen.
• Siebtens muss der Nanoroboter in der Lage sein, sich selbstständig im Körper zu bewegen, ohne auf den Blutfluss angewiesen zu sein. Um dieses Problem zu lösen, wird vorgeschlagen, einen Flagellenmotor am Beispiel des Geräts herzustellen, mit dem sich beispielsweise Giardia bewegt.

Welche Art von Arbeit sollte ein Nanoroboter leisten?

Unabhängig von den Parametern der Nanotechnologie in der Medizin müssen Geräte eine Reihe zwingender Funktionen erfüllen können:

1. Führen Sie Zellreparaturen auf atomarer Ebene durch.
2. Haben eine therapeutische Wirkung auf Krebszellen.
3. Blutgefäße kartieren.
4. Analysieren Sie DNA und können Sie Messanalysen durchführen.
5. Bekämpfe Viren und Bakterien.

Dies ist keine vollständige Liste der Anforderungen an Nanoroboter in der Medizin, aber das Gerät muss diese Aufgaben erfüllen.

Wie technische Aufgaben gelöst werden

Damit Leukozyten und Antikörper Nanoroboter nicht für einen aggressiven und gefährlichen Organismus halten, darf der Durchmesser nicht größer als 1 Mikrometer sein. Zum gleichen Zweck sollte der Körper des Nanoroboters mit 1 Atom dickem Diamantstaub bedeckt sein. Dadurch wird es nicht nur stark, sondern auch glatt. Darüber hinaus ist ein solches Gehäuse vollständig vor der chemischen Einwirkung jeglicher Substanzen geschützt.

Um in einer Zelle zu arbeiten, muss ein Roboter diese nicht unbedingt vollständig durchdringen, sondern kann sie in diesem Fall auch einfach zerstören. Deshalb muss das Gerät über ausreichend lange Teleskopmanipulatoren verfügen, um in den intrazellulären Raum einzudringen.

Es ist möglich, Nanoroboter mithilfe anderer Mechanismen zu kommunizieren und zu steuern: Kommunizyten, die im Tandem mit dem Hauptgerät arbeiten.

Separat werden die Aufgaben der Herstellung eines Motors für einen Nanoroboter gelöst. Beispielsweise wird vorgeschlagen, ATP-Energie zu nutzen. Die Einzigartigkeit dieses Stoffes liegt im Übergang von der chemischen Bindungsenergie zur mechanischen Bindung unter Umgehung der Energieumwandlung in Wärme. Das heißt, ein solcher Motor wird mit einem Wirkungsgrad von mehr als 90 % arbeiten. In der gewöhnlichen Welt der Mechanismen ist es noch niemandem gelungen, ein solches Gerät zu entwickeln.

Und das Problem der Arzneimittelabgabe mithilfe von Nanorobotern wird auf der Grundlage von Aktinfilamenten im Inneren von Zellen gelöst. Beispielsweise kann Myosin, das sich entlang dieser Fäden bewegen kann, an einem Nanoroboter befestigt werden und eine Art Behälter für den Transport notwendiger Substanzen darstellen.

Wo werden Nanobots zusammengebaut?

Fotos der Nanotechnologie in der Medizin sind heute nur noch an Versuchsständen zu sehen. Und zwar nicht tatsächlich gebaute Mechanismen, sondern Prototypen, die in der virtuellen Realität erstellt wurden.

Das heißt, es gibt noch keine wirklich existierenden Mechanismen, und wenn es welche gibt, werden sie nur getestet und befinden sich in der Entwicklungsphase. Die Ergebnisse solcher Tests und noch mehr die Technologien zu ihrer Herstellung sind geheime Informationen der Hersteller.

Deshalb sind medizinische Nanoroboter nur auf Ausstellungen und Präsentationen zu finden.

Vorsichtsmaßnahmen

Wie bei der Herstellung jedes medizinischen Produkts wird der grundlegende medizinische Grundsatz beachtet: keinen Schaden anrichten. Schließlich leisten alle Ärzte den Hippokratischen Eid, wobei dies besonders hervorgehoben wird. Aus diesem Grund beginnt der Einsatz von Nanorobotern nicht erst nach dem Testen der Geräte selbst, sondern auch nach der Berechnung der sicheren Anzahl eingeführter Mechanismen. Schließlich ist bekannt, dass Mikropartikel den Abbau von Proteinen beeinflussen können, was wiederum verschiedene Pathologien verursacht.

Mit anderen Worten: Nanoroboter werden denselben Tests unterzogen wie herkömmliche Medikamente.

Die moderne Wissenschaft berücksichtigt alle Vor- und Nachteile der Nanotechnologie in der Medizin.

Wer baut Nanoroboter?

Es ist unmöglich, ein neues Konzept in der Medizin zu entwickeln, ohne Spezialisten aus anderen Wissenschaftsbereichen einzubeziehen. Daher wird die Entwicklung von Nanorobotern nicht nur von Ärzten durchgeführt, die die Struktur jedes Moleküls im menschlichen Körper kennen, sondern auch von Physikern, Chemikern, Mathematikern und anderen Spezialisten.

Denn um einen Nanoroboter zu erschaffen, muss man die Gesetze der anorganischen Chemie und Physik berücksichtigen und um ihn in den menschlichen Körper zu integrieren, muss man Biologe sein. Solche breit aufgestellten Spezialisten gibt es einfach nicht, daher beschäftigen sich verschiedene Institute mit dem Bau dieser Geräte.

Abschluss

Im Allgemeinen stellt der Nanoroboter keinen völlig neuen konzeptionellen Mechanismus für die medizinische Wissenschaft dar. Es basiert auf dem Verhalten von Zellen, Atomen und anderen Mikroobjekten im menschlichen Körper. Dies erleichtert die Verwendung und Verwaltung. Es handelt sich lediglich um eine mechanische Zelle, die dem Menschen helfen soll. Diese Haltung gegenüber Nanorobotern wird es ermöglichen, im nächsten Jahrzehnt mit ihrer Entwicklung und weiten Verbreitung zu beginnen. Und dann wird die Menschheit endlich mit Krankheiten fertig, die noch unheilbar sind.

In diesem Artikel werde ich versuchen, die Probleme und Errungenschaften einer Wissenschaft zu systematisieren und zu verallgemeinern, die es eigentlich noch nicht gibt – der Nanomedizin. Dieser Zweig der Medizin wird sich nach den Prognosen weltweit führender Wissenschaftler in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts durchsetzen. Lass uns reden.

Nach der kanonischen Definition des führenden Wissenschaftlers auf diesem Gebiet, R. Freitas, ist Nanomedizin: Verfolgung, Korrektur, Gestaltung und Kontrolle menschlicher biologischer Systeme auf molekularer Ebene unter Verwendung entwickelter Nanogeräte und Nanostrukturen.“ In Wirklichkeit existiert Nanomedizin noch nicht Es gibt nur Nanoprojekte, deren Verkörperung in der Medizin letztendlich zu Ergebnissen führt. Aber auch wissenschaftliches Design und Prognosen sind eine sehr wichtige und notwendige Sache. In ein paar Jahrzehnten, wenn der erste Assembler (Nanoroboter-Assembler) endlich funktionieren wird, wird das Wissen Die durch die Nanomedizin angesammelten Substanzen werden zum Leben erweckt.

Und dann...

Stellen Sie sich vor, Sie hätten sich die Grippe eingefangen (das heißt, Sie wissen noch NICHT einmal, dass Sie sich die Grippe eingefangen haben). Das System der künstlich verstärkten Immunität wird sofort reagieren – Zehntausende Nanoroboter beginnen (gemäß ihrer internen Datenbank) das Influenzavirus zu erkennen und innerhalb weniger Minuten wird kein einziges Virus mehr in Ihrem Blut sein!

Oder...

Sie haben mit der Arteriosklerose im Frühstadium begonnen und künstliche Zellen beginnen, Ihre Gefäße mechanisch und chemisch zu reinigen.

Und dann du...

Die häufigste genetische Krankheit begann aufgrund eines Defekts in der DNA-Kette – Sie begannen... schnell alt zu werden! Hier arbeitet ein komplizierteres System: Computer in Ihrem Körper beginnen, die Informationen zu analysieren. Warum wirst du alt? Und wenn sie dieses Problem mit Hilfe ihrer Datenbanken und Algorithmen nicht lösen können, fordern sie den zentralen medizinischen Computer irgendwo unter der Erde oder auf dem nächstgelegenen Satelliten an. Sobald ein „Fehler“ in Ihrer DNA festgestellt wird und das für die Alterung verantwortliche Protein isoliert wird, beginnt eine globale Operation: Tausende von DNA-Reparaturwerkstätten ziehen Ihre DNA durch ihre Analysegeräte und schneiden das „Alterungsgen“ aus. Und das Altern betrifft nur 2-3 Generationen von Zellen. Es ist unnötig zu erwähnen, dass damit eine vollständige Erneuerung aller Zellen Ihres Körpers einhergeht und Sie immer wie 20 bis 30 Jahre alt aussehen.

Aus der Defensive wird also eine offensive und sogar proaktive Medizin.

Nanobots werden in der Lage sein, Zellen zu reparieren. Ausgestattet mit einer vollständigen Beschreibung des menschlichen Körpers bis hin zum Atom können sie selbst einen sehr alten Menschen in den Zustand zurückversetzen, in dem er sich in seiner Jugend befand. Von Operationen an Organen werden wir zu Operationen an Molekülen übergehen und praktisch unsterblich werden. Die Kryokonservierten werden ihre Auferstehung finden – Millionen von Robotern werden in der Lage sein, die beim Gefrierprozess zerstörten Zellen wiederherzustellen (siehe Abb. 1).

Reis. 1. Nanoroboter, die beschädigte Synapsen wiederherstellen.

Lassen Sie uns nun mehr über Nanoroboter sprechen – die wichtigste Heilkraft der Nanomedizin. Ein typisches medizinisches Nanogerät wäre ein mikrometergroßer (µm) Roboter, der aus Nanoteilen zusammengesetzt ist. Diese Teile haben eine Größe von 1 bis 100 nm (1 nm = 10–9 m) und müssen eine funktionsfähige Maschine mit einem Durchmesser von etwa 0,5–3 µm (1 µm = 10–6 m) ergeben. Drei Mikrometer ist die maximale Größe für medizinische Blutkreislauf-Nanoroboter, weil... Dies ist die minimale Kapillargröße.

Wie ein universeller Nanoroboter aussehen wird, lässt sich heute noch nicht sagen. Nanoroboter, die sich im menschlichen Blutkreislauf fortbewegen sollen, können eine Größe von 500–3000 nm haben. In Geweben befindliche Nanoroboter können eine Größe von 50 bis 100 Mikrometern haben. Und Nanogeräte, die in den Bronchien arbeiten, könnten sogar noch größer sein. Jeder Typ medizinischer Nanoroboter wird für die erforderlichen Bedingungen entwickelt und daher sind unterschiedliche Größen und Formen möglich.

Ein sehr einfacher Nanoroboter, den Robert Freitas vor einigen Jahren entwickelt hat, ist ein künstliches rotes Blutkörperchen namens „Respirozyten“. Die Größe eines Respirozyten beträgt 1 Mikrometer im Durchmesser und er fließt einfach durch den Blutkreislauf. Es handelt sich um einen kugelförmigen Nanoroboter aus 18 Milliarden Atomen. Bei diesen Atomen handelt es sich hauptsächlich um Kohlenstoff mit einem Diamantkristallgitter, das eine Kugelschale des Mechanismus bildet (siehe Abb. 2, 3).

Ein Respirozyt ist im Wesentlichen ein hydropneumatischer Akkumulator, der 9 Milliarden Sauerstoffmoleküle (O2) und Kohlendioxidmoleküle (CO2) in sich hineinpumpen kann. Später werden diese Gase unter der Kontrolle eines Bordcomputers aus dem Respirozyten freigesetzt. Gase werden unter einem Druck von etwa 1000 Atmosphären gespeichert. (Respirozyten können dank einer Hülle aus Saphir, einem nicht brennbaren und diamantähnlichen Material, unbrennbar gemacht werden.)

Die Oberfläche jedes Respirozyten ist zu 37 % mit 29.160 molekularen Sortierrotoren bedeckt (E. Drexler, Nanosystems, S. 374), die Gase pumpen und in ein internes Reservoir abgeben können. Wenn der Nanoroboter durch die Alveolarkapillaren schwimmt, ist der Partialdruck von O2 höher als der von CO2, sodass der Bordcomputer die Sortierrotoren anweist, Sauerstoff in die Tanks zu pumpen und dabei CO2 freizusetzen. Wenn sich das Gerät in sauerstoffarmem Gewebe befindet, erfolgt der umgekehrte Vorgang: Da der Partialdruck von CO2 relativ hoch und der Partialdruck von O2 niedrig ist, pumpen die Rotoren CO2 hinein und geben gleichzeitig O2 ab.

Respirozyten ahmen die natürlichen Funktionen roter Blutkörperchen nach, die mit Hämoglobin gefüllt sind. Aber ein Respirozyt kann 236-mal mehr Sauerstoff transportieren als ein natürliches rotes Blutkörperchen. Dieser Nanoroboter ist dank der außergewöhnlichen Festigkeit des Diamantoids, die es ihm ermöglicht, einen hohen Druck im Inneren des Geräts aufrechtzuerhalten, viel effektiver als der natürliche. Der Arbeitsdruck eines roten Blutkörperchens beträgt 0,51 atm, wobei nur 0,13 atm an das Gewebe abgegeben werden. Somit kann die Injektion einer 5-cm3-Dosis einer 50%igen Respirazytenlösung in den Blutkreislauf die Tragfähigkeit von 5400 cm3 des Blutes des Patienten (also alles) ersetzen!

Reis. 3. Respirozyten versus rote Blutkörperchen.

Die Respirazyten werden über Sensoren verfügen, um ein akustisches Signal vom Arzt zu empfangen, der den Robotern über einen Ultraschallsender Befehle erteilen wird, ihr Verhalten zu ändern, während sie sich im Patienten befinden. Beispielsweise kann ein Arzt den Respirationszellen befehlen, die Sauerstoffpumpe zu stoppen und aufzuhören. Später kann der Arzt einen Befehl zum Einschalten geben.

Was passiert, wenn Sie Ihrem Blutkreislauf 1 Liter Respirozyten hinzufügen (dies ist die maximale sichere Dosis)? Sie können jetzt 4 Stunden lang sicher unter Wasser den Atem anhalten. Oder wenn Sie ein Sprinter sind und mit Höchstgeschwindigkeit laufen, können Sie den Atem 15 Minuten lang anhalten, bevor Sie den nächsten Atemzug machen!

Das beschriebene „einfache“ Gerät verfügt über sehr nützliche Fähigkeiten, auch wenn es in kleinen Dosen verwendet wird. Andere, komplexere Geräte verfügen über mehr Funktionen. Einige Geräte müssen mobil sein und im Blut schwimmen oder im Gewebe kriechen können. Abhängig von der Funktion, die sie erfüllen, haben sie natürlich unterschiedliche Farben und Formen. Sie werden über verschiedene Arten von Roboterarmen, unterschiedliche Sensorsätze usw. verfügen. Jeder medizinische Nanoroboter wird für eine bestimmte Art von Arbeit konzipiert und weist eine einzigartige Form und ein einzigartiges Verhalten auf.

Ein paar Worte zur Replikation (Selbstreproduktion) medizinischer Nanogeräte. Medizinische Nanoroboter benötigen überhaupt keine Replikation. In Wirklichkeit wird die FDA oder ihr zukünftiges Äquivalent niemals die Verwendung von Nanogeräten genehmigen, die in vivo (d. h. in einem lebenden Organismus) reproduzieren können. Selbst wenn man sich die unerwartetsten Umstände vorstellt, möchte niemand etwas haben, das sich in seinem eigenen Körper reproduzieren kann. Die bakterielle Vermehrung bereitet uns bereits viele Probleme.

Wann werden Pläne und Träume wahr?

Anscheinend, als der erste Nanomanipulator geschaffen wurde, der vollständig von einer Person gesteuert oder von einem Computer programmiert wurde. Die Gründung ist vorerst für das Jahr 2050 geplant. Dann wird es auf Basis eines bis dahin bereits fertigen Nanomanipulators und eines Nanocomputers möglich sein, den ersten Nanoroboter in die Lage zu versetzen, beliebige Dinge zu sammeln. Aber das erste Objekt, das er hervorbringen wird, wird er selbst sein! Dann werden sich diese beiden erneut kopieren und so weiter, bis wir eine ausreichende Anzahl von Nanorobotern haben, um alles zu erschaffen, was wir geplant haben, im Allgemeinen alles, was den Naturgesetzen nicht widerspricht. Die Mitte unseres Jahrhunderts ist also die Zeit, in der wir leben müssen! Dann wird fast alles möglich, wozu die menschliche Vorstellungskraft fähig ist. Dann wird das Hauptproblem darin bestehen, zu verstehen, was wir wirklich vom menschlichen Leben wollen.

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. Durch die mechanische Diamantsynthese 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.

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 bestehen und viele andere pathogene Mikroorganismen anlocken.

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

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Nanoroboter ist wissenschaftlicher Fortschritt, der sich auf die Schaffung neuer Technologien bezieht. Diese mikroskopisch kleinen Maschinen sind in der Lage, bestimmte Aktionen auszuführen, für die sie während des Erstellungsprozesses programmiert wurden. Sie dachten auch über die Entwicklung reproduktionsfähiger Nanoroboter nach und nannten sie Replikatoren.
Es gibt aber noch eine andere widersprüchliche Sichtweise, die den Arbeitsbereich von Nanorobotern deutlich einschränkt. Das heißt, jede Instanz erfüllt einen bestimmten Zweck. Grundsätzlich besteht das Wesen solcher Geräte darin, auf molekularer Ebene zu wirken.
Aber das sind nur Pläne, die bald in die Tat umgesetzt werden. Und derzeit ist kein einziger Fall einer Interaktion mit Nanorobotern bekannt, da der genaue Zeitpunkt für den Abschluss von Projekten und die Erstellung von Nanorobotern, die den Anforderungen entsprechen, noch nicht bekannt ist.
Erfreulich ist auch, dass die Prototypen dieses Geräts in einem bestimmten Wissenschaftsbereich einen Spitzenplatz eingenommen haben. Wir sprechen von speziellen Sensoren, die Moleküle in Proben verfolgen, aber in unserer Zeit haben sie keine so weit verbreitete Verwendung gefunden.

Bereits 2008 entwickelte ein Wissenschaftlerteam einen Roboter, der mithilfe von Desoxyribonukleinsäure gesteuert werden konnte. Dieser Roboter baut sich selbst zusammen. Mithilfe seiner Fähigkeiten können Sie Computer erstellen, die mit Genen arbeiten und logische Operationen ausführen. Im Jahr 2010 entstanden dann die ersten Nanomaschinen, die auf DNA-Basis funktionieren. Das heißt, wenn DNA-Box Arbeit an DNA-Fragmenten, dann stellt DNA den Betrieb von Nanomaschinen vollständig sicher.

Je nach Typ unterscheiden sich Nanoroboter in ihrer Fähigkeit und Unfähigkeit zur Replikation. Sogar einige Wissenschaftler schlagen Alarm wegen der Fähigkeit von Maschinen, sich selbst zu reproduzieren. Sie glauben, dass diese Art eine ernsthafte Gefahr für die gesamte Menschheit darstellen kann. Dies hängt aber eher von der Intensität der Reproduktion ab. Und Befürworter selbstreplizierender Maschinen garantieren, dass ein bestimmter Zeitpunkt der Reproduktion entsprechend der Produktionsumgebung programmiert wird. Daher ist es noch zu früh, um Schlussfolgerungen zu ziehen, zumal Sie möglicherweise auf zwei kontroverse Meinungen zu diesem Thema stoßen.

Wissenschaftler und Ärzte setzen große Hoffnungen in Maschinen. Sie bestreiten aber auch die Herstellung replikationsfähiger Nanoroboter, da dies zu möglichen Fehlern und unzuverlässigen Informationen über den Gesundheitszustand von Patienten führen kann. Die Lösung besteht darin, separate Fabriken für die Produktion von Nanorobotern für den medizinischen Bereich zu schaffen.

Herstellung und Designentwicklung

Neben den Ideen und der detaillierten Entwicklung von Maschinen durch Wissenschaftler stellt sich natürlich auch die Frage nach der Umsetzung der Geräte. Dieser Bereich wurde von Unternehmen nicht ignoriert, die eine „Zusammenarbeit zur Entwicklung von Nanofabriken“ ins Leben gerufen haben, in der die Möglichkeit untersucht wird, Maschinen aus verschiedenen Materialien herzustellen. Und sie waren es, die einen Weg fanden, Diamanten für das Design von Nicht-Robotern zu verwenden. An Nanofabriken Dorthin richten sich die Hauptbemühungen, denn dort werden nicht nur die Hauptkomponenten der Maschinen entwickelt, sondern auch der Funktionszweck jedes Typs und deren Stückzahl berücksichtigt.
Die Schaffung grundlegender Maschinenkomponenten umfasst die Entwicklung molekularer Motoren, die in der Lage sind, verschiedene Arten vorhandener Energien in kinetische Energie umzuwandeln. Dadurch können sie sich in die gleiche Richtung drehen.
Es gibt zwei Möglichkeiten, Nanoroboter herzustellen. Diese beinhalten:
3d Drucken;
Zwei-Photonen-Lithographie.

Beim 3D-Druck werden physische Objekte mithilfe von Zeichnungen oder Lasergravuren erstellt. Ein anhand von Zeichnungen erstellter 3D-Druck sieht aus wie ein vollwertiges dreidimensionales Modell. Aber es ist möglich, auf diese Weise Nanogeräte herzustellen, vorausgesetzt, moderne Drucker sind sehr präzise, ​​um kein einziges Detail zu übersehen. Daher können Sie mit der Lasergravur präzisere Ergebnisse erzielen. Und ein Drucker kann mit dieser Methode sogar Maschinenteile herstellen.
Wenn wir über Zwei-Photonen-Lithographie sprechen, ist zu beachten, dass der Einsatz von 3D-Druckern hier nicht abgelehnt wird. Das einfache Drucken erfolgt durch einen Laserstrahl, der Photonen an einen Punkt sendet. Diese Methode ist auch deshalb gut, weil sie eine hochpräzise Struktur oder einen Teil einer Struktur erzeugt. Es ist noch nicht entschieden, welche Methode verwendet werden soll, aber sie werden alle sehr sorgfältig untersucht.

Wenn Hersteller ihr Ziel erreichen und Nanoroboter entwickeln, wird es viele Anwendungsbereiche geben. Erstens setzt die Medizin, wie oben erwähnt, große Hoffnungen auf Nanomaschinen. Neben der Überwachung des Gesundheitszustands von Patienten, insbesondere in der postoperativen Phase und bei Diabetikern, sollen sie auch zur Identifizierung und Zerstörung von Krebszellen in verschiedenen Stadien eingesetzt werden.
In der Militärindustrie können Nanoroboter ein Werkzeug für Aufklärungseinsätze und sogar zur Eliminierung von Gegnern sein.

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