في السنوات الأخيرة ، كان العلماء حول العالم يبحثون عن طرق لاستخدام الروبوتات النانوية لعلاج الأمراض. يتم إدخالها في جسم الإنسان من أجل توصيل الأدوية أو إجراء العمليات التي تتطلب أقصى قدر من الدقة (على سبيل المثال ، إزالة الشرايين المسدودة). استبدال عملية جراحية ومعقدة في كثير من الأحيان ، يمكن لهذه الروبوتات تحسين الطب بشكل ملحوظ - والآن هذا الواقع أقرب من أي وقت مضى.
روبوت محار العين
تعاني الروبوتات الطبية الميكروسكوبية من مشكلة واحدة: يكاد يكون من المستحيل تثبيت بعض المحركات ومحركات الأقراص على الأقل ، نظرًا لعدم وجود مساحة كافية للإلكترونيات اللازمة. بالنظر إلى أن سائل العين له خصائص محددة للغاية ، فإن محرك الأقراص المعتاد غير مناسب لتحريك الروبوتات المجهرية.
اتضح أن الحل هو روبوتات المحار التي تستخدم محركًا تردديًا - أي ، التحرك للأمام والخلف ، وليس الدوران الدائري القياسي.
وجد الباحثون في معهد ماكس بلانك للأنظمة الذكية (ألمانيا) ، بقيادة البروفيسور بير فيشر ، أن الروبوتات على شكل المحار هي السباحين المثاليين في
السوائل غير النيوتونية .
اليوم ، يعمل روبوت المحار كهيكل أساسي للروبوتات الميكروية المستقبلية.
روبوت مجهري يطفو في عروق الزحف
أنشأ المتخصصون في معهد هاربين التقني (الصين) روبوتًا مجهريًا يمكنه السباحة عبر الأوردة البشرية بأسرع طريقة للسباحة - الزحف. في الحجم ، يصل الجهاز إلى 5 ميكرومتر وقادر على السباحة بسرعة 10 ميكرومتر / ثانية ، ويغطي مسافة 50 مترًا في الشهر. في الدم ، تنخفض سرعته إلى 5.5 ميكرومتر / ثانية ، لكن هذا لا يمنعه من توصيل الأدوية إلى العضو المناسب في الوقت المناسب.
جسم الميكروبوت مصنوع من الذهب ، والأيدي العاملة مصنوعة من النيكل. بفضل التغيير في المجال المغناطيسي ، يمكن لعلماء المعهد التحكم بسهولة في اتجاه السباحة ، مما يجبر الروبوت على تحريك يديه. صحيح أن الروبوت لا يزال صغيرًا جدًا لتقديم الكمية اللازمة من الدواء للجسم ، وإدخال مجموعة من الروبوتات في الوريد أمر خطير: لن يكون من الممكن التحكم في كل منها على حدة.
يخطط المطورون لمراجعة عميقة. للقيام بذلك ، يستخدمون مواد قابلة للتحلل ، ويزيدون حجم الروبوت ويعدلون نظام السباحة ، مما سيسمح لك بتشغيل العديد من الأطباء المجهريين في الوريد مرة واحدة. تم التخطيط للتجارب السريرية للروبوتات الصغيرة لمدة 10 سنوات.
بكتيريا الروبوت من المطورين من EPFL و ETHZ
طور العلماء في معاهد EPFL و ETHZ روبوتًا له بنية بكتيريا تسبب داء المثقبيات الأفريقي (مرض النوم). تتحرك البكتيريا بمساعدة السوط وفي الوقت المناسب قادرة على طيها. وفقًا للمبدأ نفسه ، بعد التخلص من معظم الخيارات ، طور العلماء روبوتًا مجهريًا يكرر بنية هذه البكتيريا ولديه سوط ، مما يجعل من السهل التنقل في الدم.
الروبوتات على شكل البكتيريا مصنوعة من مواد مرنة وليس لديها محركات للحركة. يتم إنشاؤها من هيدروجيل متوافق بيولوجيًا وجسيمات نانوية مغناطيسية ، والتي تسمح تحت تأثير المجال المغناطيسي بتغيير شكل روبوت صغير وجعله يتحرك في الدم.
لم يختبر العلماء تطور الآثار الجانبية وإجراء اختبارات للسيطرة على مجموعة من الميكروبات.
روبوت يقوم بتوصيل الدواء إلى المعدة
نشرت جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو (الولايات المتحدة الأمريكية)
تقريرًا عن النقل الناجح للدواء العام الماضي إلى معدة فأر تجريبي باستخدام روبوت مجهري. كانت المهمة الرئيسية للميكروبوت هي توصيل جزيئات الذهب إلى جدار معدة الفأر (تقليد الدواء) ، لأن هذا المعدن لا يذوب تحت تأثير عصير المعدة.
تحركت الزان النانوية في المعدة بسبب تفاعل كيميائي ناتج عن ملامسة الزنك بعصير المعدة. ونتيجة لذلك ، تشكلت ميكروبات فقاعات من الهيدروجين ، مما دفع الروبوت إلى الأمام. غطى الميكروبوت مسافة 2.5 سم في 7 دقائق.
بعد أن أكمل النانوب مهمته ، درس العلماء حشو معدة الفأر. اتضح أن الميكروبوت نقل قطعة من الذهب إلى المكان الصحيح على جدار المعدة ، دون التسبب في أي آثار جانبية. يواصل العلماء تحسين النانو روبوت ، وتحسين تقنيته وطرق توصيل الدواء.
الروبوتات جامعة Drexel النانو
أظهر باحثون في جامعة دريكسيل (الولايات المتحدة الأمريكية) للجمهور آخر تطوراتهم - الروبوتات النانوية في شكل سلاسل تتكون من كرات مجهرية. تم تشكيل الأجهزة في سلاسل من 3 إلى 13 كرة: كلما طال طولها ، زادت سرعة تحرك روبوت النانو.
لتحريك الروبوت ، تم استخدام مجال مغناطيسي يدور السلسلة مثل المسمار. كلما زادت سرعة دوران المجال المغناطيسي ، زادت سرعة دوران السلسلة. أدى التردد العالي لدوران المجال المغناطيسي إلى تشوه السلسلة وفصلها إلى مركبات أصغر من 3-4 كرات. كانت السرعة القصوى لحركة الروبوتات النانوية ، التي تمكنا من إصلاحها ، 17.85 ميكرومتر / ثانية.
يواصل العلماء العمل على تحسين الجهاز. من المخطط استخدام التطوير لتوصيل الدواء في جميع أنحاء الجسم باستخدام نظام الدورة الدموية.
اقرأ المزيد عن الروبوتات في robo-hunter.com