نانو ربات هاي پزشكي

[yas-90]

با استفاده از دانش نانوتكنولوژي محققان توانسته اند نانو ربات هاي زيستي طراحي كنند كه در بدن انسان قرار مي گيرند و نقش محافظ و درمانگر را ايفا مي كنند. اين ريز ماشين هاي هوشمند قادرند چندين نسخه از خودشان تهيه كنند و جايگزين بافت هاي فرسوده يا آسيب‌ديده كنند. اين فرايند را خود تكثيري مي‌نامند. در آينده نانو ربات هاي هوشمند در مغز و بدن هر انساني به تعداد زياد وجود خواهند داشت و انسان را از ابتلا به انواع بيماري ها مصون مي دارند حتي روند پير شدن بشر را به تعويق مي اندازند و نيز قدرت جسماني و حافظه را تقويت مي كنند. با استفاده از نانوتكنولوژي دستيابي به انرژي خورشيدي امكان پذير خواهد شد. انرژي خورشيدي قابل تبديل و استفاده به اشكال مختلف انرژي است و بشر را از منابع ديگر انرژي بي نياز مي كند.




با استفاده از دانش نانوتكنولوژي محققان توانسته اند نانو ربات هاي زيستي طراحي كنند كه در بدن انسان قرار مي گيرند و نقش محافظ و درمانگر را ايفا مي كنند. اين ريز ماشين هاي هوشمند قادرند چندين نسخه از خودشان تهيه كنند و جايگزين بافت هاي فرسوده يا آسيب ديده كنند. اين فرايند را خود تكثيري مي نامند. در آينده نانو ربات هاي هوشمند در مغز و بدن هر انساني به تعداد زياد وجود خواهند داشت و انسان را از ابتلا به انواع بيماري ها مصون مي دارند حتي روند پير شدن بشر را به تعويق مي اندازند و نيز قدرت جسماني و حافظه را تقويت مي كنند. با استفاده از نانوتكنولوژي دستيابي به انرژي خورشيدي امكان پذير خواهد شد. انرژي خورشيدي قابل تبديل و استفاده به اشكال مختلف انرژي است و بشر را از منابع ديگر انرژي بي نياز مي كند. نانوربات ها ماشين هاي كوچكي هستند كه براي انجام عملياتي خاص و بعضا تكرارشونده با دقت بسيار بالا طراحي شده اند. نانو ‌ به معني يك بيليونيوم يا يك ميلياردم است. نانو ربات ها نه تنها قادر به تشخيص محل دقيق سرطان خواهند بود بلكه داروي مناسب براي از بين بردن سلول هاي سرطاني را تزريق مي كنند. امروزه تحقيقات وسيعي در زمينه درمان بيماري هايي چون ديابت، بيماري هاي قلبي و ايدز در حال انجام است. نانوربات ها داراي امكانات بالقوه اي هستند كه با اجتماع و قرارگيري به صورت كلوني قادرند به طور موشكافانه و دقيق از سيستم حفاظت كنند. در واقع با ساختاري اتمي يا مولكولي در يك فرايند شناخته شده قرار داده مي شوند تا چرخه اي را كامل كنند. تكنولوژي نانورباتيك آنقدر سريع در حال پيشرفت است كه به يقين زندگي انسان از اواسط قرن جاري به كلي متحول خواهد شد. اين تغييرات شامل از بين رفتن بسياري از بيماري ها، كاهش عوامل و عوارض بسياري از امراض و حتي جراحي ها است. يكي از مهمترين برنامه هاي گسترش علوم رباتيك در جهان بيشتر كردن عمر بشر و مبارزه با پيري و عـواقب آن است. از دهه 80 ميلادي تا كنون كوچك سازي (مينياتورسازي) از اهم فعاليت ها در زمينه علوم كامپيوتري بوده است. سرعت رشد تكنولوژي هر بيست سال دو برابر خواهد شد، در نتيجه تكنولوژي در سال 2050 حدود 32 برابر از سال 1950 جلوتر خواهد بود. يكي از شاخه هايي كه رشد تكنولوژي در آن بسيار چشمگير است، دانش پزشكي است. با ساخت ابزار و وسايل پزشكي در آينده روند پير شدن كند مي شود و مبـارزه بـا بيمـاري هـا آسـان تـر و مطمئـن تـر خـواهـد شـد. در زمينه كالبدشناسي از نانوربات‌ها به منظور تعيين محل دقيق آسيب استفاده خواهد شد. در شرايطي استفاده از نانو ربات‌هاي زيستي ضروري به نظر مي رسد كه امكان دسترسي به عضو موردنظر دشوار بوده يا امكان پذير نباشد يا حتي در مواردي كه عواقب دردناك و دشواري توسط پزشك پيش بيني شود. براي طراحي يك نانوربات دانشمندان از مدل هاي طبيعي مثل ساختار رشته هاي DNAبهره مي گيرند. با بهره گيري از دانش نانو تكنولوژي دانشمندان قادر به ساخت حسگرهاي زيستي در ابعاد يك ميلياردم هستند.

هم اكنون نانو ربات هايي كه در مراكز تحقيقاتي ساخته مي شود به اندازه اي كوچك هستند كه هنگام عطسه همراه با گرد و غبار به بيرون پرتاب مي شوند. يكي از اولين ريز ربات هايي كه براي كمك به علم پزشكي ساخته شد سلئو نام داشت. اين ميكرو ربات براي جاسازي در داخل روده انسان طراحي شده بود. سئلو مجهز به يك چنگال و چند حسگر بود. حسگرها بدين منظور تعبيه شده بودند تا مانع برخورد با موانع شوند، وظيفه چنگال نيز برداشتن نمونه از سطح روده است. اين ريز ماشين مي توانست يا خود حركت كند يا توسط پزشك با يك كنترل دستي به حركت درآيد. اسلوب كار نانو ربات هايي كه در داخل بدن كار گذاشته مي شوند، شبيه سازي از محيط در فضايي سه بعدي است و تجزيه و تحليل اطلاعات در آن ها بر مبناي روش هاي عددي است. نانوربات ها مانند انسـان بـه اطـلاعـات اطـرافشـان نياز دارند. به دليل نوع كار اين نانو ربات ها در بدن، تجهيزات و يا سخت افزار اين ماشين هاي مولكولي بسيار پيشرفته و ابتكاري است. در ســاخــت سـنـســورهــاي زيـسـتــي تـنـهــا روش هــاي مـيـكــروالـكـتــرونيكـي كـاربـرد دارد. نانوربات‌هاي زيستي داراي سنسورهايي در ابعاد بسيار كوچك هستند و در عين حال به گونه اي طراحي شده اند كه با شرايط زيستي بدن انسان سازگارند. نانوربات هاي زيستي با داشتن حسگرهاي بسيار حساس از تجهيزاتي خواهند بود كه امور پزشكي را به تدريج متحول مي كند. در واقع مدلي از ماشين هاي مولكولي هستند كه با روش هاي خاصي ارتباطات و اتصالات بين سلول هاي بيولوژيكي را كنترل كرده و بهبود مي‌بخشد، به عبارتي روي نحوه عملكرد سلول ها نظارت كرده و كنترل صحيح آن‌ها را به عهده مي‌گيرد. روش كار اين مدل هاي مولكولي بر اساس شبيه سازي در محيط سه بعدي است.



‌منابع انرژي براي نانو ربات ها مؤثر ترين روش براي اين كه نانو ربات ها مدام در حال حركت و فعاليت باشند(در هر محيطي نه صرفا محيط بيولوژيك)، ايجاد منابعي از انرژي است كه از محيطي كه نانو ربـات در آن مـشـغـول بـه كـار اسـت فـراهـم شـود. انـرژي جـنـبـشـي سـيـال، اشـعه هاي الكترومغناطيسي كه از نور ساطع مي شوند گزينه هاي مناسبي براي منبع انرژي هستند، كه اين اشعه ها براي فضاي كاري باز مورد استفاده قرار مي گيرند. همچنين استفاده از تغييرات دمايي يا كم و زياد شدن نور نيز گزينه مناسبي هستند. اما براي يك فضاي كاري گسترده انرژي توليد شده از ارتعاش مناسب تر خواهد بود كه در محيط هاي مختلف از جمله محيط بيولوژيك مي توان از آن استفاده كرد.



ادامه دارد...