尚处研发阶段，可注射的抗病纳米机器人会成为现实吗？
文章来源：贤集网发布日期：2022-09-26浏览次数：102 与我们通常所设想的“机器人”不一样，纳米机器人不是一些带着电池、芯片等各种电子器件并且拥有一副金属盔甲的样子。今天，即便精密的机械加工技术，也还不能制造出在体内游动的传统机器人。纳米机器人是通过物理、化学的方法合成、制备出具有特殊结构和功能的分子和微纳米材料。在人工智能领域，首当其冲的问题是：可注射的抗病纳米机器人会成为现实吗？1、纳米机器人，在分子水平上影响人类健康和寿命纳米机器人为"分子纳米技术(简称MNT)"的研制范畴，是借助于扫描隧道显微镜在纳米尺度上应用生物学原理研制的（可编程）分子机器人，其外形仿照大肠杆菌，可对细胞信息传导与基因调控网络重新设计。1纳米等于10‑9米，大约等于10个氩原子并列成一条直线的长度，而分子的平均直径10-10米，纳米机器人也属于分子生物学（纳米生物学）研究范围。目前，纳米机器人还处于试验阶段，大小在几毫米--几微米之间，可以肯定，未来的纳米机器人会带来一场医学革命 。我们可以这样理解纳米机器人。生物体的每个细胞就是一个纳米技术的应用实例，细胞不仅进行着能量代谢，还按照DNA中储存的信息来组装和激活各种蛋白质和酶，纳米机器人的制作技术完全可以向生物细胞学习，以分子为研究对象，以操纵和改变分子结构为目标。纳米机器人的应用设想。未来25年内，纳米技术科学家期望创造出真实的、可以工作的纳米机器人，实现纳米技术机器人在人体血液中来回巡航，自动寻找沉积于血管壁上的有害物质，然后清除掉它，血液中可能存在数以百万计的纳米机器人，这些纳米机器人有碳纳米管制造的微小"手指"，可以精巧地处理各种分子。纳米机器人可对基因进行置换、修复、插入等，治疗遗传疾病不再是一个幻想；可以完成对细胞染色体的切割操作；可以在DNA或分子水平上进行生化检测及病理、生理测试实验研究；可以在人体内替病人疏通血管。在科幻片《惊异大奇航》中，科学家把纳米机器人注射到体内，直接观看人体各个器官的组织和运行情况。科学家认为，纳米机器人有着无限的潜力：在人体内行走，可以治疗动脉粥样硬化，帮助患者凝血、去除血块、清洁伤口、祛除寄生虫、治疗痛风和肾结石、抗癌、人工授精以及激活细胞能量等，达到保持健康和延年益寿的作用。2、会不会在我们的身体中“失联”纳米机器人又会不会在我们的身体中“失联”，从而对人体产生副作用或刺激性伤害？目前，研究人员倾向于用身体内部的材料来制作纳米机器人，这样便能够被人体分解掉，可能不会产生太大的负面效应。有关纳米材料的生物效应与毒性的研究数据目前还很少。初步的实验证据提示，即使化学成分相同的物质，它的微米颗粒与纳米颗粒也可能具有不同的生物效应，这些生物效应，可能有益也可能有害，大量未知问题仍需研究。比如，研究人员发现，纳米颗粒进入人体后，人体内的蛋白会自动将其包裹起来，因此，它不会被身体当做外来异物，具有了隐身效应。3、“伪装”策略对于更加棘手的递送部位，纳米机器人也在早期突破中显现出了积极的潜力。大脑是纳米机器人难到达的地方，因为它们需要穿过血脑屏障——这是一种选择性非常高的生物防御系统，只允许一些营养物质和特定分子通过，将病原体拒之门外。脑胶质瘤被称为“大脑杀手”，是神经外科治疗中棘手的肿瘤之一。由于这种肿瘤发生的位置很特殊，难以进行的手术切除，残留的肿瘤细胞成为日后复发的根源。2020年，历经8年努力后，哈尔滨工业大学贺强教授团队设计了一种递送策略。他们将抗癌药物装入磁性纳米凝胶中，凝胶外用细菌膜“伪装”，隐藏在一种称为“中性粒细胞”的免疫细胞中。通过外部磁场和化学场的作用，纳米机器人穿过血脑屏障，实现脑胶质瘤部位的主动靶向药物递送。普通纳米载体递送效率大概是0.7%，这一新方法将抗肿瘤药物的递送效率提高到了约14%，文章发表在《科学机器人》，是业内比较重要的研究进展。4、尚处研发阶段目前国内外已有将微纳米机器人运用于重大疾病诊断治疗领域的案例，例如利用光热效应微纳米机器人进行肿瘤的光热治疗、利用沉积氧化铁磁驱动微纳米机器人进行磁共振成像、利用气泡与超声驱动微纳米机器人进行肿瘤细胞分立与检测等。现如今，在多数疾病治疗领域仍存在着发病机制难以查询以及病变组织环境复杂等困境，微纳米技术介入疗法需求不断增加，微纳米产业不断发展。2021年全球生命科学领域微纳米市场规模约为198亿美元，预计到2025年其市场规模将增长至386亿美元，行业发展前景广阔。微纳米机器人产业链上游为蛋白质、病毒、细菌、DNA关节、纳米材料、TNC、聚合物等有机与无机材料以及结构件、连接件、化学传感器、控制器等零部件供应商；中游为微纳米机器人生产商；下游为应用领域，主要包括医疗、军事、生物学、环保、工业等领域。当前微纳米机器人仍处于研发阶段，通过血液系统进入人体的微纳米机器人还未问市，目前国内已商业化的微纳米机器人主要为磁控胶囊胃镜机器人，产品已出口全球多个国家。现阶段，国内在研微纳米技术企业主要有德方纳米科技、中科纳泰、工纳生物科技、东纳生物等。未来在国内微纳米机器人行业不断发展背景下，研发实力较强、技术水平较高的企业将在市场竞争中将占据优势地位。近年来，在癌症、心血管疾病等重大疾病的发病率与死亡率不断升高背景下，治疗癌症的技术与药物研发成为医学领域重点发展方向。微纳米机器人凭借其优势功能成为运用科学技术研发癌症治疗的主流方向，未来在科技不断发展以及癌症治疗需求不断增加背景下，微纳米机器人行业发展前景广阔。未来本土企业还需不断加大研发力度，争取在微纳米机器人领域占据先发优势。 
