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纳米机器人或许将成为癌症克星

文章出处:本站原创责任编辑:佚名 发布时间:2016年11月21日


 

  美国有线电视网(CNN)在近期报道中指出,小小的纳米机器人或许将成为人体的健康卫士,在人体内四处巡视,一旦发现问题,立马解决。

  1966年出品的经典科幻电影《神奇的旅程》(Fantastic Voyage)是第一部利用微缩科技拍摄人体内部的科幻片,故事描述一名苏联科学家逃到美国,因为他的脑血管遭到间谍破坏而命在旦夕,5名美国医生被缩小成几百万分之一置于水中,注射进科学家体内进行血管手术,完成任务后经眼睛逃出。

  这一场景似乎有点像天方夜谭,但现实总有办法追上我们的想象,而且,方兴未艾的纳米技术拥有无限的可能。现在,瑞士联邦理工学院的工程师们研制出了一些微型纳米机器人,它们非常娇小,一个茶匙就能装下数十亿个。工程师们打算将这些纳米机器人注射入人体内精微的区域——大脑和心脏内,递送药物;检查身体;甚至进行手术。这似乎再现了《神奇的旅程》中的场景:一队外科医生在人体内工作,只不过,真人换成了纳米机器人。

  瑞士联邦理工学院的化学工程师布拉德·尼尔森和他的研究团队已经经营纳米机器人数十年时间,现在,他们踌躇满志:“我们正在制造由外部磁场引导的微型机器人,用于人体内的健康管理。”

  或将成为癌症克星

  纳米技术的灵感,来自于已故物理学家理查德·费曼于1959年所作的一次题为《在底部还有很大空间》的演讲。费曼认为,物理学的规律不排除逐个原子地制造物品的可能性,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想。

  费曼说:“当你将这种力学外科医生放入血管内,它会进入心脏并四处‘巡视’、检查,如果它发现心脏的瓣膜出现了问题,它会拿起一把小刀,将其切除。”

  尼尔森的纳米机器人目前可能没有这把小刀,但其制造出的纳米机器人无疑也有其独特之处:其外形从普通的大肠杆菌那儿获得灵感,大肠杆菌被一条名为鞭毛的旋转“尾巴”所推动。尼尔森解释道:“大肠杆菌拥有旋转马达,现在我们还无法制造出马达,我们还没有这种技术,但我们可以使用磁力来移动这些纳米机器人。”

  科学家们已经在实验室,在眼部极端精细的环境下对这些纳米机器人进行了测试,实验表明,这些机器人能够游过(眼睛的)玻璃状液——填充眼球的凝胶,并将药物递送到视网膜区域来治疗老年黄斑变性,这是老年人致盲的主要原因之一。

  尼尔森表示,在眼睛内进行的测试表明,除了治疗眼病以外,这种纳米机器人也能在其他领域大展拳脚,比如治疗心脏病。在这种情况下,纳米机器人会被一个直径约为2至3毫米的导管引到需要被治疗的区域。

  当然,也可使用这一技术将纳米机器人送到大脑和其他目标区域,包括更小的肠道以及尿道等。要想对这些地方进行治疗,需要极高的精确度。因此,纳米技术被认为是我们未来对抗癌症的最好武器。

  为了保持其处于无菌状态,研究人员在“绝对无尘”的环境下制造出了这些纳米机器人。他们将于今年年内对这一技术进行临床测试。

  在医疗领域之外“大显身手”

  尼尔森说:“纳米技术专家也在研究其在其他领域的运用,比如用于水处理或环境清扫等。我们或许能操作数百亿、数千亿个这样的设备并让其游过受到污染的水、并将污物收集起来。”

  这或许也能用于探测漏油,尼尔森说:“最近有其他科学家发表报告指出,他们已经证明这些纳米机器人能依附到油滴上并将其移到别处。”

  不过,对于纳米技术最大胆且最天马行空的预测来自于麻省理工学院(MIT)媒体实验室的创办人兼执行总监、《连线》杂志专栏作家尼古拉斯·尼葛洛庞帝,他相信,未来,我们将直接从纳米机器人那儿接收信息和知识,这些纳米机器人将从我们的血管“游到”我们的大脑。


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