2012-纳米机器人的研究进展_平朝霞.pdfVIP

INSIGHT 透 视 纳米机器人的研究进展 ■ 文/平朝霞    北京新材料发展中心 著名的思想家、哲学家和物理学 当前生物纳米机器人研究工作已 二、纳米机器人的潜在应用情况 家阿尔伯特·爱因斯坦曾说过 ：“未 从第一代生物机械简单结合系统（例如 目前，纳米机器人尚在研究开发 来科学的发展无非是继续向宏观世界 用碳纳米管作结构件，分子马达作为动 阶段，但其潜在应用十分广泛，主要体 和微观世界进军。”如今，我们的探索 力组件，DNA关节作为连接件等）发展 现在医疗和军事上。 领域正走向微小化，纳米时代正在到 到第二代由原子或分子装配的具有特 1.纳米机器人在医疗上的应用 来。目前，有关纳米机器人的研究开发 定功能的分子器件（例如直接用原子、 在生物医学上，纳米技术具有无 已经成为全球关注的热点。 DNA片断或者蛋白质分子装配成生物 限的潜力，纳米机器人的研制成功成 纳米机器人），未来还将向第三代包含 为纳米研发领域的骄傲。纳米机器人 一、纳米机器人的基本情况 纳米计算机在内的进行人机对话的操 不但能够修复细胞与基因，还能够清 纳米机器人通常是指按照分子 控性纳米机器人发展。第三代生物纳米 除体内垃圾、养护血管。 水平生物学原理设计制造的可对纳 机器人目前还处于设想阶段。 （1）细胞与基因的修复 米空间进行操作的“功能分子器件”， 目前，在全世界范围内用于严格 随着人类对物质控制能力的不断 也称分子机器人，属于分子仿生学的 意义上纳米加工或操作的自动化装置 进步，分子大小的机械部件将会诞生， 范畴 ；某些情况下，能进行纳米尺度 发展较少，包括以环境扫描电镜为平 它们可以组装成比细胞还要小的微型 微加工或操作的自动化装置也被称 台的多功能微纳操作、表征及微加工 机器。人工制造的“细胞修复机”在纳 之为纳米机器人。因此，广义上来说， 系统等，能对微小零部件进行纳米级 米计算机的操纵下，可以对原子逐个 纳米机器人可分为生物纳米机器人 加工的“纳米车床”等主要还停留在概 进行操作，修正DNA的错误，维护个 和进行纳米加工的自动化装置2种。 念设计阶段。 别细胞的成分，从而达到对整个基因 新材料产业 NO.12 2012 25 透 视 INSIGHT 细胞的修复。图1展示的就是纳米机器 细检查，并且一一修复那些脆弱血管， 备的杀伤效能得到有效提高。 人进入红细胞展开修复的过程。 就可以避免这类悲剧的发生。 （2）用于开发新的人体作战手段和方式 （2）清理体内垃圾 有时血管中会产生血栓，堵塞血 特殊的纳米微型组件能够堵住人 人体是一个保持自然平衡的有 液正常流动。如果将纳米机器人导入 体某个部位（如脸、鼻、口、眼）或粘住 机体，新陈代谢的过程可以起到吸收 血管，可以把血栓打成小碎片，避免血 手、脚等。利用其这一特性，可以限制 新鲜养