納米機(jī)器人的定義
納米生物機(jī)器人急救系統(tǒng)是一種以納米、微米尺寸的生物機(jī)器人為核心構(gòu)建的便攜式醫(yī)療裝置，它由數(shù)種細(xì)胞機(jī)器人、病毒機(jī)器人、機(jī)電式微機(jī)器人以及微型聚變反應(yīng)堆、大容量步兵用電池，核心計(jì)算機(jī)、變頻半導(dǎo)體激光器陣列組成。
各個(gè)子系統(tǒng)的功能分別為：生物機(jī)器人獲取傷患處信息、計(jì)算機(jī)控制生物機(jī)器人協(xié)調(diào)行動(dòng)、微型聚變堆和電池提供能量消耗、半導(dǎo)體激光器陣列遠(yuǎn)距離提供能量。
系統(tǒng)的核心是納米、微米級(jí)生物機(jī)器人。類(lèi)比救護(hù)傷員的步驟，當(dāng)醫(yī)護(hù)兵確認(rèn)是友軍的緊急求救信息時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)將生物機(jī)器人向友軍源源不斷地發(fā)射。生物機(jī)器人群到達(dá)傷口后，
第一步是凝膠型生物機(jī)器人進(jìn)入斷裂的血管和流出組織液的地方，啟動(dòng)凝膠反應(yīng)止血。
第二步，一種長(zhǎng)有微牙齒的生物機(jī)器人將傷口的死肉吃掉。
第三步，兩種病毒機(jī)器人和攜帶標(biāo)準(zhǔn)型人類(lèi)遺傳基因的干細(xì)胞機(jī)器人開(kāi)始工作，一種病毒機(jī)器人負(fù)責(zé)讀取傷者的DNA，一種病毒機(jī)器人負(fù)責(zé)將傷者的DNA覆寫(xiě)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)型干細(xì)胞。
第四步，激光搬運(yùn)型機(jī)器人進(jìn)入血管和破損的組織間隙，將傷者的血栓和先前進(jìn)入的凝膠型生物機(jī)器人搬運(yùn)出來(lái)，已經(jīng)分化好的干細(xì)胞在激光搬運(yùn)型生物機(jī)器人搬運(yùn)下有序地填充進(jìn)破損的地方。
這樣復(fù)雜的系統(tǒng)，沒(méi)有有力的指揮控制顯然是不行的。所以，又有數(shù)種生物機(jī)器人構(gòu)成了指揮群。其中包含：
神經(jīng)元型機(jī)器人?？刂瞥绦虮痪幦霗C(jī)器人中，用來(lái)對(duì)激光搬運(yùn)型生物機(jī)器人下達(dá)指令。
壓電和化學(xué)電感應(yīng)型病毒機(jī)器人。負(fù)責(zé)感應(yīng)壓力信號(hào)和化學(xué)成分，并以編碼形式傳遞給神經(jīng)元型機(jī)器人。
光敏型生物機(jī)器人。負(fù)責(zé)接收醫(yī)護(hù)兵的激光數(shù)據(jù)鏈傳來(lái)的信號(hào)和能量，并將信號(hào)傳遞給神經(jīng)元型機(jī)器人。
細(xì)胞型供能機(jī)器人。將光敏機(jī)器人傳來(lái)的電脈沖能量轉(zhuǎn)化為多種含能化合物并分泌。
病毒型DNA讀取機(jī)器人。隨時(shí)對(duì)傷處的細(xì)胞進(jìn)行抽樣檢查，以免將癌細(xì)胞作為正常細(xì)胞復(fù)制。
細(xì)胞群是通過(guò)醫(yī)護(hù)兵的半導(dǎo)體激光器獲得能量供應(yīng)的，生物機(jī)器人群在飛行中則依靠飛行型微米機(jī)器人抬著飛。生物機(jī)器人群每完成一處修復(fù)，系統(tǒng)就會(huì)控制納米機(jī)械型機(jī)器人群通過(guò)飛行型微米機(jī)器人抬著飛到動(dòng)力盔甲的破損處，對(duì)動(dòng)力盔甲進(jìn)行修補(bǔ)。戰(zhàn)場(chǎng)上，醫(yī)護(hù)兵對(duì)戰(zhàn)友進(jìn)行遠(yuǎn)距離緊急救治的時(shí)候都會(huì)發(fā)出一束光照射隊(duì)友。由于醫(yī)護(hù)兵具備修復(fù)作為機(jī)械裝置的動(dòng)力盔甲的能力，因此對(duì)系統(tǒng)軟件安裝相應(yīng)補(bǔ)丁之后，還可以利用修復(fù)盔甲的納米機(jī)器人群對(duì)重型武器裝備進(jìn)行修補(bǔ)——但是代價(jià)是更高功率的能量需求。
研究團(tuán)隊(duì)及研究成果小結(jié)：
香港中文大學(xué)，曼徹斯特大學(xué)
香港中文大學(xué)的張立教授和曼徹斯特大學(xué)Kostas Kostarelos教授帶領(lǐng)的研究小組推出一款可生物降解的納米機(jī)器人，未來(lái)可用于診斷疾病或者向人體內(nèi)輸送藥物。研究成果“用于成像引導(dǎo)療法的多功能生物混動(dòng)磁鐵機(jī)器人”以論文的形式發(fā)表于《科學(xué)機(jī)器人（Science Robotics）》期刊上，論文稱(chēng)機(jī)器人的生物降解性是一個(gè)新的概念，其中鐵磁涂層可以幫助微調(diào)他們降解的速度。利用磁場(chǎng)，研究人員可以在復(fù)雜的生物體內(nèi)精準(zhǔn)遙控機(jī)器人。他們還進(jìn)一步描述了機(jī)器人如何能夠攜帶并釋放出攻擊癌細(xì)胞的有效藥物。
日本研究團(tuán)隊(duì)
日本研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種由DNA控制移動(dòng)的微型機(jī)器人，能在特定的信號(hào)會(huì)發(fā)生形體變化，就像變形蟲(chóng)一樣。該項(xiàng)研究成果已發(fā)表在國(guó)際期刊《Science Robotics》上，研究論文標(biāo)題為“微米級(jí)分子機(jī)器人通過(guò)變形回應(yīng)信號(hào)分子”（Micrometer－sized molecular robot changes its shape in response to signal molecules）。該機(jī)器人與其他納米機(jī)器人不同，它完全是由生物和化學(xué)成分組成，整個(gè)系統(tǒng)有27種成分，其主體結(jié)構(gòu)是磷脂雙分子層制成的囊泡，當(dāng)有紫外線(xiàn)照射時(shí)，光敏DNA會(huì)裂成單鏈，附著在染色體微管上，微管的結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，而核苷酸三磷酸腺苷（ATP）會(huì)提供能量使染色體微管滑動(dòng)，“沖擊”磷脂雙分子層，使機(jī)器人的外膜突出，從而改變整個(gè)囊腔的形狀。
這種獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)方式，可以使機(jī)器人在微生物領(lǐng)域中大顯身手，在肉眼看不見(jiàn)的微觀世界里，完成人們自己不可能完成的任務(wù)，比如，配備微型電腦和傳感器來(lái)探索微生物分子環(huán)境，或是作為藥物的納米載體等。更重要的是，該機(jī)器人還不到1微米。
中國(guó)科學(xué)院，亞利桑那州立大學(xué)
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)與技術(shù)中心（NCNST）和兩位博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)與美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)（ASU）生物設(shè)計(jì)研究所分子設(shè)計(jì)和仿生學(xué)中心主任博士的實(shí)驗(yàn)室合作，在《自然生物技術(shù)》（Nature Biotechnology）雜志上發(fā)表了題為“ A DNA nanorobot functions as a cancer therapeutic in response to a molecular trigger in vivo ”一文，文章對(duì)這種納米機(jī)器人及其工作原理進(jìn)行了詳細(xì)描述。
人類(lèi)目前對(duì)抗惡性腫瘤的方法還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這主要是因?yàn)轶w內(nèi)的健康細(xì)胞也會(huì)被“連累”受到化學(xué)物質(zhì)和輻射的“轟擊”。研究人員一直在努力尋找一種靶向腫瘤且不傷害健康細(xì)胞的方法，由DNA折紙技術(shù)制造的納米機(jī)器人可能是一個(gè)很好的選擇。
DNA折紙技術(shù)采用DNA鏈進(jìn)行折疊。DNA折紙術(shù)是近年來(lái)提出的一種全新的DNA自組裝的方法，是DNA納米技術(shù)與DNA自組裝領(lǐng)域的一個(gè)重大進(jìn)展。
中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，清華生命科學(xué)中心，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所
如何精準(zhǔn)的識(shí)別并殺死癌細(xì)胞是目前醫(yī)學(xué)界的一大難題，用DNA制成的納米機(jī)器人可能是一種有效的選擇。《Nature》刊登了來(lái)自國(guó)內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)的研究成果，研究顯示他們已經(jīng)成功的使用納米機(jī)器殺死了多種小鼠體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞，該研究團(tuán)隊(duì)的成員基本來(lái)自國(guó)內(nèi)著名高校（中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、清華生命科學(xué)中心、中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所等）。
研究團(tuán)隊(duì)從病毒中提取DNA并將其轉(zhuǎn)化為DNA片段。然后在上面加載一種名為“凝血酶”的酶（一種可以凝結(jié)血液的化學(xué)物質(zhì)），然后將其卷成管狀（凝血酶在DNA管的末端）。DNA納米機(jī)器人將會(huì)受到相同DNA片段信號(hào)的指引，一旦納米機(jī)器人被引入生物體內(nèi)，他們就會(huì)四處走動(dòng)，與具有相似DNA片段的細(xì)胞貼近時(shí)，它們就會(huì)附著，然后DNA管打開(kāi)，暴露出凝血酶。凝血酶會(huì)凝結(jié)血液供應(yīng)到腫瘤細(xì)胞內(nèi)，可以有效地切斷其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)并最終殺死它。
慕尼黑工業(yè)大學(xué)
世界各地的科學(xué)家們寄希望納米工廠的新技術(shù)用于分析生化樣品或生產(chǎn)活性醫(yī)藥劑。
慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）的科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新型的電推進(jìn)技術(shù)?？茖W(xué)家基于分子研發(fā)出一種DNA納米機(jī)器（具體來(lái)說(shuō)，是一只手臂），當(dāng)技術(shù)發(fā)展成熟后，它就可以被用于完成“即時(shí)任務(wù)”。利用DNA分子的電荷可以快速、準(zhǔn)確地移動(dòng)手臂，使之受到電脈沖的控制移向正確的方向，DNA納米機(jī)器人通過(guò)電場(chǎng)可使得機(jī)器速度比之前快10萬(wàn)倍，甚至可以在幾毫秒內(nèi)作出反應(yīng)。
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