ربات های نانو _ ماکرو بیولوژیکیnanomicrobiological ( دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : به طور کلی در ساخت ربات های نانو _ ماکرو بیولوژیکی nano micro biological دو مسئله مهم وجود دارد. اول شبیه سازی و طراحی بر اساس ربات های ماکرو که شامل نیروی محرکه؛ برقراری ارتباط و جهت یابی است و دوم مونتاژ قطعات نانو ربات. تحقیقات در زمینه نانو رباتیک جنبه تئوری داشته و تاکنون نانو ربات مصنوعی غیر بیولوژیک ساخته نشده است.
تمام ایده پشت نانو روبوتها این است که وقتی بیمار قرصی را برای معالجه هر بیماری مصرف می کند ، به جای اینکه یک ماده شیمیایی داخل آن قرار داشته باشد ، این قرص یک ماشین کار واقعی در داخل خود دارد - یک نانو بار. این نانو بار حاوی مقادیر کمی از داروی مورد نیاز است و در واقع به ارگان هدف سفر می کند و دارو را در محل خاص تحویل می دهد. مهمترین مزیت این روش این است که دارو نیازی به طی کردن مسیرهای مختلف بدن مانند جریان خون ندارد و از این رو با رسیدن به هدف خود رقیق نمی شود. بنابراین داروهای تحویل شده از طریق نانو بارها بسیار مؤثرتر از دارو هایی هستند که به طور معمول تحویل داده می شوند.نانو روبات ها به ویژه در معالجه بیماری هایی مانند سرطان که سلول های خاص در آن هدف قرار گرفته اند ، بسیار مفید خواهند بود. مهمترین عیب شیمی درمانی حاضر این است که انواع سلول ها را هدف قرار می دهد. دارو نمی تواند بین سلولهای سالم و سلولهای سرطانی تمایز قایل شود. از این رو ، اگرچه بسیاری از سلولهای سرطانی به دلیل داروهای از بین می روند ، بسیاری از سلولهای سالم نیز می میرند و این تا حد زیادی بیمار را تضعیف می کند. نانو روبات قادر خواهد بود سلولهای سرطانی را به طور ویژه هدف قرار دهد و داروها را فقط به آن سلول ها تحویل دهد.اگرچه این دستگاه بسیار مفید خواهد بود ، اما ساختن آن نیز دشوار است. شاید بزرگترین مشکلی که توسعه دهندگان با آن روبرو هستند نحوه حرکت روبات ها به اندام های هدف باشد. حتی اگر آنها موفق به ساخت یک روبات به اندازه کافی کوچک شوند تا در یک قرص محصور شود ، اگر تمام کارهایی که انجام می شود این است که در اعماق معده دراز بکشند ، بی فایده خواهد بود. یکی از ساز و کار های پیشنهادی برای تشخیص محل نانو روبوت در بدن ، استفاده از سیگنال های اولتراسونیک است. این نانو بار می تواند به طور مداوم سیگنال های مافوق صوت منتشر کند ، که می توانند ضبط شوند و به این ترتیب می توان مکان نانو روبوت را تعیین کرد.روش دیگر شامل استفاده از دوربین های مینیاتوری است که می تواند به نانو بار متصل شود و به همراه ربات به بدن ارسال شود. سپس قادر به مشاهده مسیر این روبات از طریق بدن خواهند بود.
باکتری هایی که ذرات مغناطیسی دارند با استفاده از نانو بار می توانند در داخل بدن مانور شوند.با تغییر میدان مغناطیسی اطراف ، باکتری ها می توانند در هر جهت مورد نظر حرکت کنند. این روش می تواند برای پیمایش نانو روبوت گسترش یابد. دومین مشکل پس از پیمایش ، قدرت در نانوبار است. نانو روبوت ، یک ماشین است و همه ماشینها به منبع قدرت نیاز دارند. بارزترین روش این است که یک منبع انرژی به اندازه کافی کوچک ایجاد کنید تا روی نانو روبوت نصب شود. با این حال ، مشکل اصلی چنین رویکردی این است که یک باتری به اندازه کافی کوچک قادر به تأمین انرژی زیادی نیست که به آن نیاز دارد و بنابراین نیاز به منابع جایگزین در نظر گرفته شده است.یکی از بهترین راه حل های این مشکل استفاده از بدن انسان به عنوان منبع انرژی است. این نانوبار برای رسیدن به هدف خود از طریق جریان خون حرکت می کند. خون حاوی تعدادی ذره باردار در آن است که در صورت استفاده صحیح از آن می تواند باتری را برای نانو بار تشکیل دهد. این نانو روبوت می تواند به الکترود مجهز شود و با کمک این الکترود ها و الکترولیت های موجود در جریان خون می توان منبع مناسبی برای برق ایجاد کرد. گزینه دیگر تهیه نانو روبوت ها به مقدار زیادی مواد شیمیایی است که هنگام واکنش با خون می سوزند. انرژی آزاد شده توسط احتراق ، قدرت لازم را برای نانو بار فراهم می کند.
نتیجه گیری :
به طور کلی در ساخت ربات های نانو _ ماکرو بیولوژیکی nano micro biological دو مسئله مهم وجود دارد. اول شبیه سازی و طراحی بر اساس ربات های ماکرو که شامل نیروی محرکه؛ برقراری ارتباط و جهت یابی است و دوم مونتاژ قطعات نانو ربات. تحقیقات در زمینه نانو رباتیک جنبه تئوری داشته و تاکنون نانو ربات مصنوعی غیر بیولوژیک ساخته نشده است.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک