Nano Robotics là công nghệ tạo ra máy móc hoặc người máy gần với quy mô hiển vi của một nanomet (10-9 mét). Nanorobotics đề cập đến công nghệ nano - một ngành kỹ thuật để thiết kế và xây dựng các robot nano. Các thiết bị này có kích thước từ 0,1-10 micromet và được tạo thành từ các thành phần phân tử hoặc quy mô nano. Vì chưa có robot Nano nhân tạo, phi sinh học nào được tạo ra, chúng vẫn chỉ là một khái niệm giả vờ. Các tên gọi nanorobots, nanoids, nanites hoặc nanomet cũng đã được sử dụng để mô tả những thiết bị giả định này.
Nanorobots
Robot nano có thể được sử dụng trong các lĩnh vực ứng dụng khác nhau như y học và công nghệ vũ trụ. Ngày nay, những nanorobot này đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực Y sinh học, đặc biệt là để điều trị ung thư, Phình mạch não, loại bỏ sỏi thận, loại bỏ các bộ phận bị đào thải trong cấu trúc DNA và một số phương pháp điều trị khác cần hỗ trợ tối đa cứu sống con người.
Nanorobots là thiết bị nano được sử dụng với mục đích duy trì và bảo vệ cơ thể con người chống lại các tác nhân gây bệnh. Nanorobots được thực hiện bằng cách sử dụng một số thành phần như cảm biến, bộ truyền động, điều khiển, nguồn, giao tiếp và bằng cách giao thoa các quy mô đặc biệt chéo giữa các hệ thống vô cơ hữu cơ.
Sự phát triển của nanorobots được thực hiện bằng cách sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau như:
Biochip
Sự kết hợp của công nghệ nano, quang khắc và vật liệu sinh học mới, có thể được coi là một cách khả thi để thiết kế công nghệ phát triển nanorobots cho các ứng dụng y tế như chẩn đoán và phân phối thuốc. Cách tiếp cận thực tế này trong việc thiết kế robot nano là một phương pháp luận được sử dụng trong các ngành công nghiệp điện tử.
Nubots
Nubot là từ viết tắt của “robot axit nucleic”. Nubots là thiết bị robot nhân tạo ở cấp độ nano. Nubots đại diện bao gồm nhiều người đi bộ Deoxy Nucleic Acid được báo cáo bởi nhóm của Ned Seeman tại NYU, nhóm của Niles Pierce tại Caltech, nhóm của John Reif tại Đại học Duke, nhóm của Chengde Mao tại Purdue và nhóm của Andrew Turberfield tại Đại học Oxford.
Định vị Nanoassembly
Vào năm 2000, Robert Frietas và Ralph Merkle đã tìm thấy sự hợp tác nanofactory là một nỗ lực không ngừng bao gồm mười tổ chức với 23 nhà nghiên cứu từ bốn quốc gia. Sự hợp tác này nhằm mục đích phát triển cơ học tổng hợp được điều khiển theo vị trí và kim cương nanofactory có khả năng tạo ra một nanorobot y tế diamondoid.
Sử dụng vi khuẩn
Cách tiếp cận này sử dụng các vi sinh vật sinh học, chẳng hạn như vi khuẩn cuộn Escherichia. Vì vậy, mô hình này sử dụng một trùng roi cho mục đích đẩy. Việc sử dụng điện từ trường là để điều khiển chuyển động của thiết bị tích hợp sinh học và các ứng dụng hạn chế của nó.
Ứng dụng Nanorobots
1. Nanorobotics trong phẫu thuật
Các nanorobot phẫu thuật được đưa vào cơ thể người thông qua hệ thống mạch máu và các khoang khác. Các nanorobot phẫu thuật hoạt động như một bác sĩ phẫu thuật bán tự động tại chỗ bên trong cơ thể con người và được lập trình hoặc chỉ đạo bởi bác sĩ phẫu thuật con người. Nanorobot phẫu thuật được lập trình này thực hiện các chức năng khác nhau như tìm kiếm mầm bệnh, sau đó chẩn đoán và sửa chữa các tổn thương bằng thao tác nano được đồng bộ hóa bởi máy tính trên bo mạch trong khi vẫn bảo tồn và liên lạc với bác sĩ phẫu thuật giám sát thông qua các tín hiệu siêu âm được mã hóa.
Kỹ thuật nanorobotics trong phẫu thuật
Ngày nay, các hình thức phẫu thuật nano tế bào sớm hơn đang được khám phá. Ví dụ, một micropipette rung nhanh ở tần số 100 Hz Micropipet có đường kính tương đối nhỏ hơn 1 micron được sử dụng để cắt đuôi gai từ các nơron đơn lẻ. Quá trình này không nên làm hỏng khả năng của tế bào.
2. Chẩn đoán và Kiểm tra
Các nanorobot y tế được sử dụng cho mục đích chẩn đoán, kiểm tra và theo dõi vi sinh vật, mô và tế bào trong dòng máu. Các nanorobot này có khả năng ghi lại hồ sơ và báo cáo một số dấu hiệu quan trọng như nhiệt độ, áp suất và các thông số của hệ thống miễn dịch của các bộ phận khác nhau trên cơ thể người liên tục.
3. Nanorobotics trong liệu pháp gen
Nanorobots cũng có thể ứng dụng trong điều trị các bệnh di truyền, bằng cách liên kết các cấu trúc phân tử của DNA và protein trong tế bào. Các sửa đổi và bất thường trong trình tự DNA và protein sau đó sẽ được sửa chữa (chỉnh sửa). Liệu pháp thay thế nhiễm sắc thể rất hiệu quả so với việc sửa chữa tế bào. Một tàu sửa chữa lắp ráp được chế tạo sẵn trong cơ thể người để thực hiện việc duy trì di truyền bằng cách trôi nổi bên trong nhân tế bào.
Công nghệ nanorobotics trong liệu pháp gen
Siêu màng DNA khi được phóng to trong cặp cánh tay robot phía dưới của nó, máy nanomachine sẽ kéo sợi không bị ràng buộc để phân tích trong khi các nhánh trên tách các protein ra khỏi chuỗi. Thông tin được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của máy tính nano lớn được đặt bên ngoài hạt nhân và được so sánh với các cấu trúc phân tử của cả DNA và protein được kết nối thông qua liên kết truyền thông với tàu sửa chữa tế bào. Các bất thường được tìm thấy trong cấu trúc được sửa chữa, và các protein được gắn lại vào chuỗi Deoxy Nucleic Acid một lần nữa cải tổ lại thành dạng ban đầu.
4. Nanorobots trong phát hiện và điều trị ung thư
Các giai đoạn hiện tại của công nghệ y tế và công cụ trị liệu được sử dụng để điều trị thành công bệnh ung thư. Khía cạnh quan trọng để đạt được một phương pháp điều trị thành công là dựa trên việc cải thiện việc phân phối thuốc hiệu quả để giảm các tác dụng phụ do hóa trị.
Nanorobots trong phát hiện và điều trị ung thư
Các rô bốt nano với cảm biến sinh học hóa học nhúng được sử dụng để phát hiện các tế bào khối u trong giai đoạn phát triển ung thư sớm bên trong cơ thể bệnh nhân. Cảm biến nano cũng được sử dụng để tìm cường độ của tín hiệu E-cadherin.
5. Nanodentistry là một trong những ứng dụng hàng đầu vì nanorobots hỗ trợ trong các quá trình khác nhau liên quan đến nha khoa. Những nanorobot này rất hữu ích trong việc làm giảm nhạy cảm răng, gây tê miệng, nắn chỉnh bộ răng không đều và cải thiện độ bền của răng, sửa chữa răng lớn và cải thiện vẻ ngoài của răng, v.v.
Nha khoa nano
6. Nanorobots cũng có thể được sử dụng như một thiết bị phụ trợ để xử lý các phản ứng hóa học khác nhau trong các cơ quan bị ảnh hưởng. Những robot này cũng hữu ích cho giám sát và kiểm soát nồng độ glucose ở bệnh nhân đái tháo đường.
Dự án rô bốt
Danh sách các dự án robot bao gồm những điều sau đây.
Dự án người máy cho sinh viên kỹ thuật
1. Điều khiển bằng tia hồng ngoại Xe robot
hai. Tần số vô tuyến Xe rô bốt được điều khiển với bố trí chùm tia laze
3. Dựa trên vi điều khiển 8051 Dòng theo xe robot
4. Kiểm soát và chuyển động của Chọn và đặt Robotic Arm bằng cách sử dụng Android không dây
5. Phương tiện robot điều khiển bằng giọng nói bằng đường dài Nhận dạng giọng nói
6. Xe robot dò kim loại
7. Chọn vị trí N với Gripper mềm
8. Sử dụng phương tiện robot chữa cháy Bộ vi điều khiển 8051
9. Robot điều khiển bằng tần số vô tuyến với Máy ảnh không dây tầm nhìn ban đêm cho gián điệp trong chiến trường
10. Robot chữa cháy được điều khiển từ xa với các ứng dụng Android
11. Robot đa năng không dây điều khiển máy tính cá nhân.
12. Tần số Đa Tần kép dựa trên điện thoại di động rô bốt điều khiển
13. La bàn kỹ thuật số và Hệ thống định vị toàn cầu Hệ thống tự điều hướng dựa trên
14. Tàu điện ngầm tự động đưa đón giữa hai ga
Đây là tất cả về các ứng dụng của nanorobotics trong lĩnh vực y tế như phẫu thuật, chẩn đoán và xét nghiệm, liệu pháp gen, phát hiện và điều trị ung thư, nha khoa nano, v.v. Danh sách dự án được cung cấp trong bài viết này khá hữu ích cho sinh viên kỹ thuật cho các dự án robot . Hơn nữa, đối với bất kỳ trợ giúp nào liên quan đến chủ đề này, bạn có thể liên hệ với chúng tôi bằng cách bình luận trong phần bình luận dưới đây.
Tín ảnh:
