آینده نویدبخش در پزشکی با نانو ربات ها
چکیده
نانو روباتیک یک زمینه ی در حال ظهور از نانوتکنولوژی می باشد که با طراحی و ساخت تجهیزات در سطح اتمی، مولکولی یا سلولی سروکار دارد. این نانو روبات‌های فرضی، خیلی کوچک هستند و می‌توانند درون جریان خون انسان جایگزین شوند. ازآنجایی‌که این نانو موتورها دارای سنسورهای ویژه ای برای شناسایی مولکول های هدف می باشند، بنابراین می توان آن ها را برای تشخیص و درمان بیماری های مهلک بسیاری برنامه‌ریزی کرد. نانو موتورهایی مانند رسپیروسیت ها، میکروبیورها (microbivores)، و کلوتوسیت ها (clottocyte)، برای عمل به‌عنوان جایگزین های مصنوعی خون طراحی شده اند. رسپیروسیت ها برای تقلید همه ی عملکردهای مهم سلول‌های قرمز خون طراحی شده اند و همچنین در درمان آنمی، حملات قلبی، بیماری های ریه و غیره مورداستفاده قرار می گیرند، درحالی‌که کلوتوسیت ها فرایندهای طبیعی لخته شدن خون را تقلید می کنند و میکروبیورها فرایند فاگوسیتوز را برای تخریب پاتوژن های موجود در خون تقلید می کنند. این مقاله، به چگونگی پیشرفت های اخیر در نانو روباتیک که منجر به طراحی و پیشرفت این نانو روبات‌ها شده است، نگاهی می اندازد؛ نانو روبات‌ها به‌عنوان مؤثرترین جایگزین های خونی عمل می کنند.
1- معرفی
لزوم نانوتکنولوژی، توانایی برای کار در سطح مولکولی، اتم به اتم، برای ایجاد ساختارهای مهمی که دارای سازمان مولکولی جدیدی هستند، می باشد. هدف، بهره‌برداری از این خصوصیات توسط کنترل ساختارها و تجهیزات در سطوح اتمی، مولکولی و فرا مولکولی و فراگیری ساخت مؤثر و استفاده از این تجهیزات می‌باشد. نانو روباتیک که بخشی از نانوتکنولوژی می باشد، با مطالعه ی طراحی، برنامه‌ریزی، تولید و کنترل روبات ها در مقیاس نانو سروکار دارد. آن به رشته ی مهندسی نانوتکنولوژی در طراحی و ساخت نانو روبات‌هایی که اندازه ای حدود 0.1 تا 10 میکرومتر دارند، اشاره می کند. یک نانو روبات، یک روبات خیلی کوچک می باشد که برای اجرای یک وظیفه خاص با دقت در مقیاس نانو طراحی شده است. آن‌ها همچنین به‌عنوان نانو روبات‌ها یا نانوئیدها نیز شناخته می شوند. طراحی نانو روبات‌ها از مدل های بیولوژیکی باکتری ها مشتق شده است. کربن احتمالاً عنصر اصلی استفاده‌شده در ساخت نانو روبات‌ها می باشد و احتمالاً به شکل نانو کامپوزیت‌های از جنس الماس (شامل الماس و آلوتروپ کریستالی کربن) یا فولرن ساخته می شود. یک نانو روبات می تواند از بخش های مکانیکی مانند بلبرینگ، چرخ‌دنده، موتور و غیره ساخته شده باشد. قشر بیرونی نانو روبات احتمالاً با استفاده از مواد از جنس الماس ساخته می شود که به دلیل ویژگی های بی‌اثر بودن آن‌ها، رسانایی حرارتی بالا و استحکام بالای آن ها می باشد. سطوح خیلی هموار می توانند شانس تحریک سیستم ایمنی بدن را کاهش دهند. چرخ‌دنده‌های در مقیاس نانو و سایر اجزائی که برای اهداف خاص طراحی شده اند می توانند با استفاده از عناصری مانند هیدروژن، سولفور، اکسیژن، نیتروژن، سیلیکون و غیره ساخته شوند.
Abstract
Nanorobotics is an emerging field of nanotechnology which deals with design and construction of devices at an atomic, molecular or cellular level. These hypothetical nanorobots will be extremely small and would transverse inside the human blood. As these nanorobots would have special sensors to detect the target molecules, it can be programmed to diagnosis and treat various vital diseases. The nanorobots such as respirocytes, microbivores and clottocytes are been designed to act as artificial substitutes of blood. The respirocytes are intend designed to mimic all the important functions of red blood cells and also used in treatment of anaemia, heart attack, lung diseases etc where as the clottocyte mimics the natural process of hemostasis and microbivore follows the process of phagocytosis to destroy the blood borne pathogens. This paper will look at how the recent advancements in nanorobotics that have led to the designing and development of these nanorobots which will act as the most efficient blood substitutes.
1. Introduction
The essence of nanotechnology is the ability to work at the molecular level, atom by atom, to create large structures with fundamentally new molecular organization [1]. The aim is to exploit these properties by gaining control of structures and devices at atomic, molecular, and supramolecular levels and to learn to efficiently manufacture and use these devices. Nanorobotics that is a part of nanotechnology deals with the study of designing, programming, manufacturing and controlling of robots at nano scale [2]. It refers to hypothetical nanotechnology engineering discipline of designing and constructing nanorobots of size ranging from 0.1-10 µm. A nanorobot is an extremely small robot designed to perform a specific task with precision at nano-scale. They are also known as nanorobots or nanoids. The design of nanorobot is derived from biological models of bacteria. Carbon will likely be the principle element used in construction of nanorobot and comprised probably in the form of diamond/ diamondoid (includes pure diamond and crystalline allotrope of carbon) or fullerence nanocomposites. A nanorobot can be made of mechanical parts such as bearing, gears, motors etc. The outer shell of nanorobot is likely to be constructed using diamondoid material due to their inert properties, high thermal conductivity and strength. The super-smooth surfaces could reduce the chances of triggering the body’s immune system. The nanoscale gears and other components designed for special purposes could be constructed using elements like hydrogen, sulfur, oxygen, nitrogen, silicon etc [3].
چکیده
1- معرفی
2- اجزا نانو ربات‌ها
3- انواع نانو ربات‌ها
3.1 – رسپیروسیت ها
3.2 – میکروبیورها
3.3- کلوتوسیت ها
4- کامپیوترهای پردازنده نانو ربات‌ها
5- کاربرد نانو ربات‌ها در پزشکی
6- نتیجه‌گیری
Abstract
1. Introduction
2. Components of Nanorobots
3. Types of Nanorobots
3.1. Respirocytes
3.2. Microbivores
3.3. Clottocytes
4. Onboard Computers of Nanorobots
5. Applications of Nanorobots in Medicine
6. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه