روبوتات النانو

جزء من سلسلة من الموضوعات حول; ;
	; ; ; ; ; ; ;
	طالع أيضا; ;

	جزء من سلسلة من الموضوعات حول; طب النانو
	فهم السموم النانوي; مستشعر نانوي; قشرة نانوية; روبوتات النانو
	اقرأ أيضا; تقنية النانو
	هذا الصندوق: ; ; ;

جزء من سلسلة من الموضوعات حول

طب النانو

روبوتات النانو Nanorobotics هي تكنولوجيا لصنع الآلات أوالروبوتات أوما شابه وبمقياس نانومتري(10-9 متر). وبشكل أكثر تحديدا، روبوتات النانوتشير إلى حد كبير إلى تقنية لا تزال افتراضية لهندسة النانوفي تصميم وبناء روبوتات النانووالأجهزة التي تتراوح في حجمها من 0.1-10 ميكرومتر وتشيد من المكونات الجزيئية أوالجزيئة نفسها كالدنا.إلا أنها لا تزال فكرة افتراضية. إن مصطلحات إنجليزية مثل النانوبوت nanobots أوالنانويد nanoids أوالنانايت nanites أوأجهزة النانوnanomachines أوالنانومايت nanomites أصبحت متداولة أيضا لوصف هذه الأجهزة حاليا تحت قيد البحث والتطوير.

إن أجهزة النانولا زالت إلى حد كبير في فترة البحث والتطوير. إلا حتى بعض الأجهزة الجزيئية البسيطة قد خضعت للاختبار. مثال على ذلك حساس بمفتاح تحكم يقدمه بمسافة 1.5 نانومتر تقريبا، قادر على فرز جزيئات محددة في عينة كيميائية. إذا أولى الاستخدامات الفعالة للآلات النانويظهر أنها ستكون في التقنية الطبية، والتي يمكن حتى تستخدم لتحديد أوإتلاف الخلايا السرطانية. تطبيق آخر محتمل هوالكشف عن المواد الكيميائية السامة وقياس كثافتها في البيئة. وقد أظهرت جامعة رايس مؤخرا نانوكار أوالسيارة النانوسيارة النانو- (جزيء أحادي السيارة) مطور بواسطة عملية كيميائية تتضمن كرات الباكي بوكمينستر فوليرين كعجلات. وتُشغّل عن طريق التحكم في درجة حرارة البيئة المحيطة وبواسطة توجيه رأس مجهر مسح نفقي.

وبتعبير آخر فروبوت النانوهوالروبوت أوالأداة التي تسمح بالتفاعلات مع الكائنات الدقيقة النانومترية القياس، أويمكنها التعامل مع الجزيئات النانومترية القياس. وبعد هذا التعريف يمكن حتى اعتبار جهاز كبير مثل مجهر القوة الذرية كربوت نانوي عندما يقوم بعمليات على مستوى النانومتر. وبصورة عامة يمنك اعتبار اي روبوت يتحم بالنانومتر كروبت نانو. وبصورة عامة تعد هذه التقنية إلى حد كبير في فترة البحث والتطوير ولكن تم اختبار بعض الآلات البدائية الجزيئية. ومثال على ذلك جهاز استشعار وجود بمقياس يقرب من 1.5 نانومتر، وهوقادر على فرز جزيئات محددة في عينة الكيميائية. ومن أحد ألتطبيقات المفيدة من هذه التقنية، إذا كان من الممكن بناؤها، استخدامها في التكنولوجيا الطبية، والتي قد تستخدم لتحديد وتدمير الخلايا السرطانية. تطبيق آخر محتمل هوالكشف عن المواد الكيميائية السامة، وقياس هجريزها، في البيئة. ومؤخرا، كشفت جامعة رايس سيارة الجزيء المفرد المتقدمة من خلال عملية كيميائية واستخدمت في ذلك كرة بوكي للعجلات. يتم دفعتها أوتحريكها عن طريق التحكم في درجة الحرارة المحيطة وبواسطة طرف مجس مجهر مسح نفقي.

نظرية روبوتات النانو

يتمسك بعض أنصار روبوتات النانو، كرد على سيناريوهات غراي غوالمخيفة بأنهم ساعدوا مبكرا للترويج، باعتبار حتى روبوتات النانوقادرة على الاستنساخ خارج بيئة المصنع المقيدة والتي لا تشكل جزءاً ضروريا من تكنولوجيا النانوالمنتجة المزعومة، وبأن عملية الاستنساخ الذاتي، إذا كانت يفترض أن تتطور، فيمكن جعلها آمنة بطبيعتها.

إن أكثر مناقشة تفصيلية نظرية لروبوتات النانو، بما في ذلك مسائل معينة متعلقة بالتصميم مثل الاستشعار عن بعد، وقوة الاتصالات، والملاحة، والمعالجة، والتنقل، والتحسيب على اللوحة، تم تقديمها في المحتوى الطبي لـطب النانوبواسطة روبرت فريتس Robert Freitas. إلا حتى بعض هذه المناقشات لا تزال في مستوى العموميات ولا تقترب من مستوى الهندسة التفصيلية.

منهجيات

الرقاقة الحيوية

إن الاستعمال المشهجر لـ الإلكترونيات النانوية والطباعة بصفائح معدة فوتوغرافيا طباعة ضوئية والمواد البيولوجية الحديثة تقدم منهجية محتملة لتصنيع روبوتات النانوللتطبيقات الطبية، ، مثل الأجهزة الجراحية وأجهزة تشخيص وتوصيل الدواء.. إذا هذه الطريقة للتصنيع في قياسات الإلكترونيات النانوية يستعمل حاليا في صناعة الإلكترونيات. إذن، روبوتات النانوالعملية يفترض حتى تكون متكاملة كأجهزة الإلكترونيات النانوية، والتي يفترض أن تسمح بالعمليات عن بعد وبإمكانيات متقدمة للمعدات الطبية..

روبوتات الحمض النووي Nubots

روبوتات الحمض النووي، بالإنجليزية: النوبوت Nubots، وهومصطلح مختصر لـ"روبوتات الحمض النووي nucleic acid robots ". وهي تعبير عن روبوتات اصطناعية ذات قياسات نانوية. وقد ضمّن ممثلوروبوتات الحمض النووي عدة أجهزة سيّارة مكونة من الحامض النووي والمقدمة من قبل مجموعة نادريان سيمن Nadrian Seeman's group بجامعة نيويورك، مجموعة نايلز بيرسNiles Pierce's group في معهد كاليفورنا للتكنولوجيا Caltech، ومجموعة جون ريفJohn Reif's group في جامعة ديوك Duke University، ومجموعة تشنغده ماوChengde Mao's group في بوردوPurdue، وأخيرا مجموعة آندروتربرفيلد Andrew Turberfield بجامعة أكسفورد.

مجمع النانوالمسقطي

تعاونية مصنع النانو التي أسسها روبرت فريتاس ورالف ميركل في عام 2000 بمشاركة 23 باحثا منعشرة منظمات و4 بلدان، هجرز على تطوير أجندة العملية البحثية، تستهدف على وجه التحديد تطوير أجندة بحثية عملية تهدف خصوصا للهجريب الكيميائي للماسة التي يمكن التحكم بمسقطها وتطوير مصنع النانوالماسي.

الأساس البكتيري

إن هذا المنهج يفترض اسعمال الكائنات الدقيقة البيولوجية، مثل بكتيريا "الإشريكية القولونية". بالتالي النموذج يستخدم السوط لأغراض الدفع. وتطبق عادة استخدام الحقول الكهرومغناطيسية للسيطرة على حركة من هذا النوع من الأجهزة المتكاملة البيولوجية، ولكنها محدودة التطبيقات.

التكنولوجيا المفتوحة

قُدمت وثيقة مع اقتراح بشأن التنمية في مجال تقنية النانوالحيوية باستخدام منهج التكنولوجيا المفتوحة يخاطب الجمعية العامة للأمم المتحدة.. ووفقا للوثيقة التي تم إرسالها إلى الأمم المتحدة وبنفس الكيفية التي تسارع فيها المصدر المفتوح في تطويرنظم الحاسب، فإن نهجا مماثلا يجب حتى يفيد المجتمع في تسارع تنمية روبوتات النانوالهائل. إذا استخدام فهم الأحياء النووي يجب حتى يُنشأ كتراث إنساني للأجيال القادمة، وأن يطور كتكنولوجيا مفتوحة قائمة على أساس أخلاقي الممارسة من أجل أغراض السلام. إذا منهجية التكولوجيا المفتوحة اتىت كمفتاح أساسي لهدف من هذا القبيل.

سباق روبوتات النانو

بنفس الكيفية التي تبنت فيها التقنية المتطورة سباق الفضاء وسباق التسلح النووي، يحدث أيضا سباق روبوتات النانو. إذا هناك الكثير من الأساس المشهجر الذي يسمح لروبوتات النانوحتى تكون ضمن التكنولوجيات الناشئة.. وبعض أسبابها هي حتى الشركات الكبيرة، مثل جنرال إلكتريك جنرال إلكتريك، وهوليت-باكارد هوليت-باكارد نورثروب غرومان نورثروب غرومان كانوا يعملون في الآونة الأخيرة في البحث والتطوير لروبوتات النانو.; إن الجراحين أيضا مشاركون في البدء باقتراح سبل لتطبيق روبوتات النانوفي الإجراءات الطبية المشهجرة.; كما حتى الجامعات ومعاهد البحوث منحت الأموال من جانب الوكالات الحكومية والتي تجاوزت ملياري دولار من أجل تطوير الأجهزة النانوية للطب.; والمصرفيون أيضا يستثمرون باستراتيجية لهدف الحصول مسبقا على الحقوق والرسوم لترويج الروبوتات في المستقبل. وإن بعض جوانب روبوتات النانوارتبطت بنادىوى ذات صلة بالاحتكار. وقد تم منح عدد كبير من براءات الاختراع مؤخرا على روبوتات النانو، وقد نفذت غالبا لوكلاء البراءات، والشركات المتخصصة على بناء محفظة براءات الاختراع، والمحامين. بعد سلسلة طويلة من براءات الاختراع والتقاضي في نهاية المطاف. انظر كمثال لاختراع الراديوأوعن حرب التيارات، إذا مجالات التكنولوجيا الناشئة تميل إلى حتى تصبح احتكاراً، والتي عادة ما تهيمن من قبل الشركات الكبيرة.

التطبيقات الممكنة

طب النانو

من ضمن التطبيقات المحتملة لروبوتات النانوفي الطب هوالتشخيص المبكر وتوصيل الدواء المستهدف لسقم السرطان، وأجهزة الطب الحيوي، الجراحة، الحركيات الدوائية، رصد السكري، والرعاية الصحية.

يتسقط لمستقبل طب النانوفي الخطط القادمة حتى يوظف روبوتات النانولحقن جسم المريض ليقوم بأداء العمل على المستوى الخلوي. وينبغي لمثل هذه الأجهزة المعدة للاستخدام الطبي حتى تكون غير قابلة للاستنساخ الذي من شأنه حتى يزيد تعقيد الجهاز دون داع، والحد من موثوقيته وبالتالي تعارضه مع الرسالة الطبية.

وينبغي حتى مثل هذه الأجهزة المعدة للاستخدام في الطب غير قابلة للتكرار، والتكرار من شأنه حتى يزيد تعقيد الجهاز دون داع، والحد من الموثوقية، وتتداخل مع البعثة الطبية

مراجع

^ Vaughn JR. (2006). "Over the Horizon: Potential Impact of Emerging Trends in Information and Communication Technology on Disability Policy and Practice". National Council on Disability, Washington DC.: 1–55. روابط خارجية في |journal= (مساعدة)نسخة محفوظة 22 يوليو2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Ghosh, A., Fischer, P. (2009). "Controlled Propulsion of Artificial Magnetic Nanostructured Propellers". Nano Letters. 9 (6): 2243–2245. doi:10.1021/nl900186w. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Sierra, D. P., Weir, N. A., Jones, J. F. (2005). "A review of research in the field of nanorobotics". U.S. Department of Energy - Office of Scientific and Technical Information Oak Ridge, TN. SAND2005-6808: 1–50. doi:10.2172/875622. روابط خارجية في |journal= (مساعدة)صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link) نسخة محفوظة أربعة سبتمبر 2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Tarakanov, A. O., Goncharova, L. B., Tarakanov Y. A. (2009). "Carbon nanotubes towards medicinal biochips". Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology. 2 (1): 1–10. doi:10.1002/wnan.69. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Ignatyev, M. B. (2010). "Necessary and sufficient conditions of nanorobot synthesis". Doklady Mathematics. 82 (1): 671–675. doi:10.1134/S1064562410040435.
^ Cerofolini, G., Amato, P., Masserini, M., Mauri, G. (2010). "A Surveillance System for Early-Stage Diagnosis of Endogenous Diseases by Swarms of Nanobots". Advanced Science Letters. 3 (4): 345–352. doi:10.1166/asl.2010.1138. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Yarin, A. L. (2010). "Nanofibers, nanofluidics, nanoparticles and nanobots for drug and protein delivery systems". Scientia Pharmaceutica Central European Symposium on Pharmaceutical Technology. 78: 542. doi:10.3797/scipharm.cespt.8.L02.
^ Wang, J. (2009). "Can Man-Made Nanomachines Compete with Nature Biomotors?". ACS Nano. 3 (1): 4–9. doi:10.1021/nn800829k. PMID 19206241.
^ Amrute-Nayak, M., Diensthuber, R. P., Steffen, W., Kathmann, D., Hartmann, F. K., Fedorov, R., Urbanke, C., Manstein, D. J., Brenner, B., Tsiavaliaris, G. (2010). "Targeted Optimization of a Protein Nanomachine for Operation in Biohybrid Devices". Angewandte Chemie. 122 (2): 322–326. doi:10.1002/ange.200905200. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Patel, G. M., Patel, G. C., Patel, R. B., Patel, J. K., Patel, M. (2010). "Nanorobot: A versatile tool in nanomedicine". Journal of Drug Targeting. 14 (2): 63–67. doi:10.1080/10611860600612862. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Zyvex: "Self replication and nanotechnology" "artificial self replicating systems will only function in carefully controlled artificial environments ... While self replicating systems are the key to low cost, there is no need (and little desire) to have such systems function in the outside world. Instead, in an artificial and controlled environment they can manufacture simpler and more rugged systems that can then be transferred to their final destination.... The resulting medical device will be simpler, smaller, more efficient and more precisely designed for the task at hand than a device designed to perform the same function and self replicate.... A single device able to do [both] would be harder to design and less efficient." نسخة محفوظة 30 سبتمبر 2000 على مسقط واي باك مشين.
^ "Foresight Guidelines for Responsible Nanotechnology Development" "Autonomous self-replicating assemblers are not necessary to achieve significant manufacturing capabilities." "The simplest, most efficient, and safest approach to productive nanosystems is to make specialized nanoscale tools and put them together in factories big enough to make what is needed.... The machines in this would work like the conveyor belts and assembly robots in a factory, doing similar jobs. If you pulled one of these machines out of the system, it would pose no risk, and be as inert as a light bulb pulled from its socket." نسخة محفوظةعشرة يوليو2006 على مسقط واي باك مشين.
^ Fisher, B. (2008). "Biological Research in the Evolution of Cancer Surgery: A Personal Perspective". Cancer Research. 68 (24): 10007–10020. doi:10.1158/0008-5472.CAN-08-0186. PMID 19074862.
^ Cavalcanti, A., Shirinzadeh, B., Zhang, M. & Kretly, L.C. (2008). "Nanorobot Hardware Architecture for Medical Defense". Sensors. 8 (5): 2932–2958. doi:10.3390/s8052932. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Hill, C., Amodeo, A., Joseph, J.V. & Patel, H.R.H. (2008). "Nano- and microrobotics: how far is the reality?". Expert Review of Anticancer Therapy. 8 (12): 1891–1897. doi:10.1586/14737140.8.12.1891. PMID 19046109. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Cale, T.S., Lu, J.-Q. & Gutmann, R.J. (2008). "Three-dimensional integration in microelectronics: Motivation, processing, and thermomechanical modeling". Chemical Engineering Communications. 195 (8): 847–888. doi:10.1080/00986440801930302. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Couvreur, P. & Vauthier, C. (2006). "Nanotechnology: Intelligent Design to Treat Complex Disease". Pharmaceutical Research. 23 (7): 1417–1450. doi:10.1007/s11095-006-0284-8. PMID 16779701. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Elder, J.B., Hoh, D.J., Oh, B.C., Heller, A.C., Liu, C.Y. & Apuzzo, M.L. (2008). "The future of cerebral surgery: a kaleidoscope of opportunities". Neurosurgery. 62 (6): 1555–1579. doi:10.1227/01.neu.0000333820.33143.0d. PMID 18695575. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Nanofactory نسخة محفوظة 27 يونيو2018 على مسقط واي باك مشين.
^ Positional Diamondoid Molecular Manufacturing نسخة محفوظة 12 يونيو2018 على مسقط واي باك مشين.
^ Martel, S., Mohammadi, M., Felfoul, O., Lu, Z., Pouponneau P. & David H. (2009). "Flagellated Magnetotactic Bacteria as Controlled MRI-trackable Propulsion and Steering Systems for Medical Nanorobots Operating in the Human Microvasculature". International Journal of Robotics Research. 28 (4): 571–582. doi:10.1177/0278364908100924. PMC 2772069. PMID 19890435. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Cavalcanti, A. (2009). "Nanorobot Invention and Linux: The Open Technology Factor - An Open Letter to UNO General Secretary" (PDF). CANNXS Project. 1 (1): 1–4. مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 ديسمبر 2019.
^ Hede, S., Huilgol, N. (2006). ""Nano": The new nemesis of cancer". Journal of Cancer Research and Therapeutics. 2 (4): 186–195. doi:10.4103/0973-1482.29829. PMID 17998702. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Das, S., Gates, A. J., Abdu, H. A., Rose, G. S., Picconatto, C. A., Ellenbogen, J. C. (2007). "Designs for Ultra-Tiny, Special-Purpose Nanoelectronic Circuits". IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers. 54 (11): 2528–2540. doi:10.1109/TCSI.2007.907864. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Solomon, N., Nanorobotics System, WIPO Patent WO/2008/063473, 2008. نسخة محفوظة 14 أبريل 2020 على مسقط واي باك مشين.
^ Rosso, F., Barbarisi, M., Barbarisi, A. (2011). "Technology for Biotechnology". Biotechnology in Surgery: 61–73. doi:10.1007/978-88-470-1658-3_4. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Challacombe, B., Althoefer, K., Stoianovici, D. (2010). "Emerging Robotics". New Technologies in Urology. 7: 49–56. doi:10.1007/978-1-84882-178-1_7. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Murday, J. S., Siegel, R. W., Stein, J., Wright, J. F. (2009). "Translational nanomedicine: status assessment and opportunities". Nanomedicine. 5 (3): 251–273. doi:10.1016/j.nano.2009.06.001. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Hogg, T. (2007). "Coordinating Microscopic Robots in Viscous Fluids". Autonomous Agents and Multi-Agent Systems. 14 (3): 271–305. doi:10.1007/s10458-006-9004-3.
^ Cuschieri, A. (2005). "Laparoscopic surgery: current status, issues and future developments". Surgeon. 3 (3): 125–138. doi:10.1016/S1479-666X(05)80032-0.
^ Roco, M. C. (2003). "Nanotechnology: convergence with modern biology and medicine". Current Opinion in Biotechnology. 14 (3): 337–346. doi:10.1016/S0958-1669(03)00068-5.
^ Scheufele, D. A., Lewenstein, B. V. (2005). "The Public and Nanotechnology: How Citizens Make Sense of Emerging Technologies". Journal of Nanoparticle Research. 7 (6): 659–667. doi:10.1007/s11051-005-7526-2. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Smith, D. M.; Goldstein, D. S.; Heideman, J. (2007). "Reverse Mergers and Nanotechnology". Nanotechnology Law & Business. 4 (3). صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Morrison, S. (2008). "The Unmanned Voyage: An Examination of Nanorobotic Liability" (PDF). Albany Law Journal of Science & Technology. 18 (229). مؤرشف من الأصل (PDF) في 2 يناير 2013.
^ Craig Tyler, , Texas Lawyer, September 20, 2004 نسخة محفوظة 02 يوليو2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Jaffe, A. B., Lerner, J. (2004). Innovation and Its Discontents: How Our Broken Patent System is Endangering Innovation and Progress, and What to Do About It. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Gilbert, R. J., Newbery, D. M. G. (1982). "Preemptive Patenting and the Persistence of Monopoly". American Economic Review. 72 (3). doi:10.1126/science.151.3712.867-a. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Nanotechnology in Cancerنسخة محفوظة 20 أكتوبر 2011 على مسقط واي باك مشين.
^ Cancer-fighting technology نسخة محفوظة 13 مارس 2012 على مسقط واي باك مشين.
^ LaVan DA, McGuire T, Langer R. (2003). "Small-scale systems for in vivo drug delivery". Nature Biotechnology. 21 (10): 1184. doi:10.1038/nbt876. PMID 14520404. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Medical Design Technology^{[وصلة مكسورة]}نسخة محفوظةخمسة يونيو2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Neurosurgery نسخة محفوظة 13 مارس 2020 على مسقط واي باك مشين.
^ Tiny robot useful for surgery نسخة محفوظة 29 نوفمبر 2014 على مسقط واي باك مشين.
^ Drug Targeting^{[وصلة مكسورة]}نسخة محفوظة 28 ديسمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Nanorobots in Treatment of Diabetes نسخة محفوظة 01 مارس 2010 على مسقط واي باك مشين.
^ Nanorobotics for Diabetes نسخة محفوظة 16 ديسمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Wellness Engineering, Nanorobots, Diabetes نسخة محفوظة 11 سبتمبر 2015 على مسقط واي باك مشين.