本文中，小編將對(duì)機(jī)器人" target="_blank">納米機(jī)器人予以介紹，如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、納米機(jī)器人研究方向

納米是一個(gè)極小的單位，一納米等于十億分之一米，即如若把一根頭發(fā)絲破成5萬(wàn)根，每一根的厚度就是一納米。所謂納米機(jī)器人，就是在納米的尺度上，研制可編程的機(jī)器人，也稱(chēng)其為“細(xì)胞機(jī)器人”或“DNA機(jī)器人”。

納米機(jī)器人的概念最早是由諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德·費(fèi)曼教授于1959年提出的。他認(rèn)為人類(lèi)未來(lái)有可能建造一種分子大小的微型機(jī)器，以分子甚至單個(gè)原子作為建筑構(gòu)件，在非常細(xì)小的空間里構(gòu)建物質(zhì)。這意味著，人類(lèi)可在底層空間制造任何東西。納米機(jī)器人技術(shù)在當(dāng)時(shí)只是一種科學(xué)幻想，但如今已出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)世界。

納米機(jī)器人在醫(yī)療、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都具有非常廣闊的應(yīng)用前景，其中對(duì)于仿生醫(yī)用無(wú)約束微納米機(jī)器人在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外研究主要包括以下幾個(gè)方向：

1)用于疾病診斷和健康監(jiān)測(cè)的移動(dòng)式原位傳感

微納米機(jī)器人作為一種可植入的移動(dòng)傳感器，可以追蹤顯示目標(biāo)生化標(biāo)記物，從而動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)患者健康狀況，對(duì)疾病進(jìn)行早期診斷，如監(jiān)測(cè)患者體內(nèi)的血糖水平。

2)靶向治療

移動(dòng)式微納米機(jī)器人可以在特定的目標(biāo)位置精確、可控地釋放治療性生物和化學(xué)物質(zhì)，從而將潛在的副作用降到最低，并且可以輸送更多的物質(zhì)，以便患者更快、更好地恢復(fù)健康。

3)外科微創(chuàng)

由內(nèi)窺鏡或機(jī)器人輔助的手術(shù)顯著減少了切口的大小，降低了術(shù)后患者的發(fā)病率，縮短了恢復(fù)時(shí)間，并減少了根治性手術(shù)帶來(lái)的負(fù)面影響。遠(yuǎn)程顯微操作作為一種治療模式，可將微創(chuàng)手術(shù)的創(chuàng)口減小為局部可控的物理?yè)p傷。

每一種新科技的出現(xiàn)，似乎都包涵著無(wú)限可能，納米機(jī)器人也不例外。可以進(jìn)入體內(nèi)，自動(dòng)抵達(dá)病灶并進(jìn)行治療的納米機(jī)器人一直是人類(lèi)夢(mèng)寐以求的科技和醫(yī)療手段。但要適應(yīng)各種實(shí)際需求，納米機(jī)器人還面臨諸多挑戰(zhàn)。比如受尺寸限制如何將多種功能集到一個(gè)機(jī)器人上，如何實(shí)現(xiàn)在3D平面上對(duì)機(jī)器人的控制，以及尋找更新的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制、更強(qiáng)大的無(wú)線驅(qū)動(dòng)等等。

二、納米機(jī)器人如何對(duì)抗癌癥

納米醫(yī)療技術(shù)作為一種新興產(chǎn)業(yè)，暫時(shí)沒(méi)有臨床上的應(yīng)用，但是中國(guó)科學(xué)家早已經(jīng)根據(jù)設(shè)想，展開(kāi)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

癌癥一直是現(xiàn)代社會(huì)難以治療的惡性疾病之一，通過(guò)抑制腫瘤血管血液供應(yīng)而餓死癌細(xì)胞即將成為除了常規(guī)的放療、化療之外的又有一大有效治療策咯。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一種凝血酶，這種酶可以高效地激活血小板并將纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為纖維蛋白，進(jìn)而誘導(dǎo)血栓形成。但是凝血酶作為一種蛋白質(zhì)，不能口服，否則會(huì)破壞活性，而且它的半衰期短，工作時(shí)長(zhǎng)短，且會(huì)無(wú)差別造成所有血管栓塞。如果能夠利用這種酶對(duì)特定的腫瘤血管進(jìn)行堵塞，而不進(jìn)入到其他血管中，就能安全、快速的減緩癌細(xì)胞復(fù)制和擴(kuò)散，進(jìn)一步殺死癌細(xì)胞。

與此同時(shí)，DNA折紙技術(shù)不斷發(fā)展，這是一種通過(guò)短鏈DNA固定長(zhǎng)鏈DNA，類(lèi)似與折紙一樣，根據(jù)不同的功能設(shè)想，將DNA鏈組裝成納米特定結(jié)構(gòu)。于是科學(xué)家設(shè)計(jì)了，以M13噬菌體DNA單鏈作為模板, 多條互補(bǔ)短鏈組裝成長(zhǎng)方形片層納米結(jié)構(gòu)，并將凝血酶固定在上面，再將片狀模板卷起來(lái)，形成將凝血酶包裹起來(lái)的管狀結(jié)構(gòu)。

DNA納米機(jī)器人兩端裝載有腫瘤靶向核酸適配體AS1411，可特異性識(shí)別腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志物核仁素蛋白，相當(dāng)于一對(duì)“接頭暗號(hào)”，提醒機(jī)器人找到了腫瘤血管。同時(shí)也是一個(gè)鑰匙，打開(kāi)機(jī)器人的鎖扣，釋放其中的凝血酶，產(chǎn)生凝血反應(yīng)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞缺少養(yǎng)分而死亡。

將納米機(jī)器人注射到荷瘤老鼠的體內(nèi)，可以將凝血酶高效靶向遞送至腫瘤組織，有效治療癌癥小鼠。并且在小鼠和小豬的治療過(guò)程中都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)生物毒性。

納米機(jī)器人的成功構(gòu)建，預(yù)示著一種未來(lái)人類(lèi)精準(zhǔn)藥物設(shè)計(jì)的全新模式，但是生物體臨床試驗(yàn)需要大量的時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)，這其中還有很長(zhǎng)的路要走，如納米機(jī)器人在體內(nèi)的吸收與毒性、免疫系統(tǒng)對(duì)納米機(jī)器人的免疫反應(yīng)、其他生物分子的高效送達(dá)模式的推廣以及設(shè)計(jì)成本和經(jīng)濟(jì)效益等問(wèn)題。

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