Hajnalka
-1 °C
15 °C

Sejtgyógyász nanorobotok

2004.06.22. 10:40
A nanotechnológia molekuláris szerkezetek háromdimenziós pozicionális kontrolljaként definiálható. Célja ugyanilyen méretű és pontosságú anyagok, eszközök készítése. Mivel az emberi test molekulák bonyolult rendszere, alkalmazásuk a medicina új távlatait nyithatja meg. Még távol vagyunk az apró sejtgyógyász robotoktól, viszont már sci-finek se tűnnek: egyre több rájuk vonatkozó terv, szimuláció lát napvilágot.
Nanomedicina

A nanomedicina nemcsak a biotechnológia-alapú molekuláris medicina egyfajta folytatása, továbbfejlesztett változata, hanem a pirinyó gépi rendszerek majdani alkalmazásával egészségünk molekuláris szintű karbantartását is célozza. A témakör egyik szaktekintélye, Robert A. Freitas Jr. szerint a gyógyító nanorobotok (nanobotok) - és az egész koncepció - az orvostudomány többezer éves történetének "természetes kulminációja." A betegségek könnyebb kezelését, az "emberi biológiai rendszerek" felerősítését szolgálják.

A kutató négykötetesre tervezett művében (Nanomedicine, 1999, 2003, illetve előreláthatólag 2005, 2007) először a nanoméretű gyógyászati eszközök tervezhetőségét, gyárthatóságukat bizonyítja - azt, hogy ezek a folyamatok egyáltalán nem állnak ellentmondásban a fizika törvényeivel. A mikrogépekben (MEMS), a telemikro-sebészetben és a szövettervezésben látja a közvetlen (?) technológiai előzményeket.

Molekulaazonosítás és szállítás

Az emberi test legalább százezer, szövetsejtenként nagyjából ötezer molekulafajtából áll. Kiválasztásuk és szállításuk a nanoszintű orvosi rendszerek legfőbb feladatainak egyike. A kivitelezés alapfeltétele, hogy a botok környezetükre vonatkozó információval rendelkezzenek, amit különböző típusú beépített szenzorokkal (onboard nanosensors) szereznek meg. Lehetővé teszik, hogy a biológiai molekuláris gépektől alapvetően (leginkább architektúrájukban) eltérő szerkezetek a környezetet, annak változásait három szinten monitorozzák: a belső nanorobot, továbbá lokális és globális (az emberi testen belüli) szomatikus és extra-szomatikus (testen kívüli) állapotokat. A legszerteágazóbb - kémiai, akusztikus, elektromágneses, stb. - stimulusokat kutatják, s derítik fel.

Nanobotok tervezése

De milyenek lesznek ezek a "csodatevő", és idővel sejteket gyógyító mobil nanobotok? Hogyan koordináljuk őket?

Komplexek, láthatatlanok, nem érzékelhetők. Mivel az emberi testbe kerülnek, gyártásuk során főként a biokompatibilitást kell szem előtt tartani. Legcélszerűbb, ha gyémántból készülnek. A vérkeringésben és a szövetekben ténykednek, így nemcsak mozgékonynak kell lenniük, hanem hatékony navigációs rendszerre lesz szükségük. A testen belüli navigációban, molekulák és sejtek gyors azonosításában, lokalizációjukban a legkülönbözőbb szenzorok segédkeznének. A tároló-rendszerből molekulákat és atomokat szállítanak a működésben lévő (számítógép által irányított) manipulátoroknak, azaz a tervezésnél a - felettébb hatékony - szállító alrendszerről se szabad megfeledkezni. A sejteket teleszkóppal ellátott hosszú manipulátorok fognák és tartanák meg.

Kommunikáció

Ugyancsak rendkívül fontos, hogy a nanobotok tudjanak kommunikálni egymással. A szenzorikus, illetve a vezérlésre vonatkozó információ belső alrendszerek közötti továbbítása garantálja a megbízható, hibamentes működést. Molekuláris szinten kell kommunikálniuk testünkkel, üzeneteket cserélniük a biológiai sejtekkel. Egymással pedig azért, hogy összetett, széles-skálájú kooperatív tevékenységüket koordinálják, továbbítsák az adatokat, valamint permanensen figyeljék az adott feladat kivitelezését. Üzeneteket vesznek, üzeneteket továbbítanak, azaz mindegyiküket a társakkal és a makro-computerekkel összekötő üzenetközvetítő rendszerrel kell felszerelni. De nemcsak a belső, hanem az emberi pácienssel, orvosi személyzettel, külső entitásokkal, például antennákkal, laboratóriumi és betegszobai számítógépekkel történő kommunikációhoz is fel kell vértezni őket.

Pihenjen Szép kártyával!

Egy kis lazítás Önnek is jár! Íme a Szép kártya elfogadóhelyek.

Tavaszi hosszú hétvégék

Töltse az ünnepeket külföldön, London, Párizs, Róma városnézés, olasz hajóút, síelés Ausztriában.