納米醫(yī)療機器人會成為人類史詩級的科技創(chuàng)新

　　愛因斯坦說過：“未來科學無非是繼續(xù)向宏觀世界和微觀世界進軍。”在讓世界震驚的科學技術(shù)中，納米機器人領(lǐng)域一定是真正史詩級別的科技革新——人類正在建造一種分子大小的微型機器，它們使用分子甚至單個原子作為零件，在非常細小的空間構(gòu)建物質(zhì)，這意味著：人類可以對原子和細胞結(jié)構(gòu)做出任何改變!

　　在1959 年，諾貝爾獎得主、理論物理學家理查德-費曼率先提出納米技術(shù)的設(shè)想，他在一次題目為《在物質(zhì)底層有大量的空間》的演講中提出：“人類會將納米級微型機器人用于醫(yī)療。”

　　隨著技術(shù)的發(fā)展，理查德-費曼的想法正在逐漸被實現(xiàn)：把數(shù)以百萬的微觀機械合而為一，將程序和操作流程錄入納米機器人，它們便可以在人體內(nèi)自由移動。就像科幻片中幻想的：利用納米機器人，癌癥將被治愈，人類的壽命可持續(xù)數(shù)百年，所有變性疾病將不復存在。傷口將在數(shù)秒內(nèi)愈合，一些藥物將不再有副作用，宿醉的不適感覺也將不存在——納米機器人能夠“治愈整個世界”。

　　當今機器人已成為科學界的熱門話題，隨著20世紀90年代納米技術(shù)的興起，人們對微型機器人的研究便在全世界范圍內(nèi)開花，特別是對納米機器人在生物醫(yī)學上的應用研究。21世紀是生命科學的時代，納米技術(shù)與生物醫(yī)學結(jié)合而形成的納米生物學將是21世紀生命科學的重要組成部分，而納米機器人將是納米生物學中最具誘惑力的成就。

　　納米機器人原理

　　事實上，納米機器人這項尖端技術(shù)還在實驗研發(fā)階段，而大小為頭發(fā)十萬分之一的機器人如何在血液中游走?目前的技術(shù)是納米機器人依靠微小的電容器給尾巴(或四肢)提供能量，其體內(nèi)裝有有效載荷，頭部為微型攝像機，用于發(fā)現(xiàn)目標。

　　還有一種納米機器人利用納米發(fā)動機來行走，在活的人體細胞內(nèi)放置合成的納米發(fā)動機(nano motors)，并通過超聲波控制它們。納米發(fā)動機在低超聲功率下對細胞的影響不大，但在提高功率后，它們會在細胞內(nèi)移動，撞擊細胞結(jié)構(gòu)，調(diào)和細胞的內(nèi)容物，甚至刺破細胞壁。納米發(fā)動機也可通過從內(nèi)部機械操縱細胞來治療癌癥、執(zhí)行細胞內(nèi)手術(shù)或直接將藥物遞送到活組織。

　　納米技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的任何一項運用，都將引起一次醫(yī)療革命，甚至可以改變?nèi)祟惖纳?。自?981年，G.Binnig和H.Rohrer在IBM蘇黎世的實驗室發(fā)明了掃描隧道顯微鏡(Scanning Tunneling Microscope)后，人類對納米機器人的研究發(fā)明就從未間斷過。納米機器人的研制屬于分子仿生學范疇，它根據(jù)分子水平的生物學原理設(shè)計制造，并在納米空間控制、操作。

　　納米機器人的可能醫(yī)療應用包括：治療動脈硬化、疏通血管栓塞、清除動脈內(nèi)的脂肪沉積、精確殺死癌細胞、幫助治療身體腫塊、去除寄生蟲、治療痛風、腎臟排石和清理傷口。當你感冒時，醫(yī)生不用給你打針吃藥，而是給你在血液里植入納米機器人，這種機器人在體內(nèi)探測感冒病毒的源頭，并到達病毒所在處，直接釋放藥物殺滅病毒。

　　目前技術(shù)已初見端倪的納米機器人

　　1. 釋放凝塊的納米機器人(Clottocyte nanorobot)

　　人體的止血過程較為復雜，整個過程需要2分鐘到10分鐘，第一階段是自然止血栓的形成，通常包含三個步驟：血小板粘連、血小板集聚形成塞狀和血小板釋放;第二階段是纖維沉積，迅速在傷口處形成隨機纖維網(wǎng)絡，抓捕血小板和其他血細胞，形成凝血塊。防凝塊納米機器人可以發(fā)揮類似于血小板的功能，粘在一起，以形成血凝塊止血。這種納米機器人可以存儲纖維，當它們遇到傷口后，會迅速釋放纖維以創(chuàng)建一個凝塊，所需時間相比血小板凝集的時間少很多，僅需約1秒鐘。