本文摘要:席宁教授指出,人类对生命的解读已经到达分子和细胞的尺度,药物开发和化疗手段的想法必须在分子和细胞的尺度上展开测量和操作者的方法——微纳机器人。机器人的两个最重要的功能:传感器和操作者(Manipulation)正好能够在临床和化疗中发挥最重要的作用。

机器人

上图左侧为DNA分子,红色为纳米机器人。纳米机器人沿着DNA分子运动,维持在DNA分子上,拒绝方向控制的精度为1-2纳米。

其起点是,DNA最重要的是测量序列,测量序列后需要预测未来的疾病。测量序列是对ATCG四种不同的分子进行测量,纳米机器人沿着回头,可以迅速告诉分子构成,这是对DNA进行测量序列的方法。光学是最重要的,但必须同时开展操作者。

操作者必须以微纳米尺度进行手术。手术拒绝机器人的终端执行器具有一定的刚性,但光学感觉拒绝终端执行器非常硬,因此操作者和光学之间没有对立。例如,纳米级的探针,如果小而柔软的话,引导什么的话,就不会弯曲推动。

这给纳米尺度的操作者带来了相当大的困难。但是,刚性相当大,小时候碰到柔软的东西,不告诉韧性,传感和测量的精度就会减少。我们解决问题的对立方法是在探针上添加驱动器,通过控制驱动器可以改变探针的机械特性,使探针的刚性固定,测量时柔软,容易测量环境的韧性。

同时,操作者看起来很柔软。例如,上图的纳米线只有100纳米,是头发直径的千分之一。白色的是探针,我们控制信号后,探针本身变软,可以推进。

探针可以通过转换机械特性来超越我们的目的。这是微纳米操作者中最重要的例子。纳米机器人作为临床化疗机器人相关的技术使用,医疗临床化疗中有什么应用?例如,化疗皮肤病中的银屑病。

银屑病是一种免疫系统疾病。人的皮肤上皮细胞和细胞之间有蛋白质Desmosome。

由于一些免疫系统疾病,人体会产生抗体(蛋白质),不会反击破坏Desmosome,在人体表面构成很多水泡,不会西红柿。当时整个过程的机制并不准确,有猜测是抗体的原因,也有人猜测是信号传输过程的可能性。

由于环境限制,研究非常困难。我们的方法是用纳米机器人机器缝合Desmosome。或者用纳米机器人把抗体放在Desmosome上,就会被破坏。

通过机械切割和抗体的比较,可以试验两者之间的详细情况,协助确认该病的原因。最后通过我们的研究证明,这种皮肤病不是机械发生的,而是由信号传输引起的,因此工具和技术的提高使原本难以研究的问题更加容易。

我们还可以通过这种方法研究干细胞的分解。干细胞是最重要的,但是预测什么时候分解,在什么条件下分解,测量分解的状态是不可能的。

由于有纳米机器人,可以动态测量干细胞的机械特性,预测分解的状态。另一个应用于纳米机器人在化疗领域是淋巴瘤。

化疗

淋巴瘤化疗有美罗华的特效药,是目标药物,在临床上得到了很大的应用。但是,不存在耐药性差异的问题。也就是说,这种药对某些人有效,某些人无效。这种药物价格昂贵,化疗成本高,如果不能提前了解化疗效果,不仅浪费金钱,还耽误了宝贵的化疗时机。

因此,化疗前必须预测化疗效果。我们用纳米机器人放入患者的癌细胞,发现癌细胞的目标和药物的结合力超过了一定程度才发生。通过这项研究,可以预测目标化疗使用后的效果不是什么,临床意义非常大。另一个例子是研究细胞粘合力。

细胞粘合力的大小直接影响伤口的伤口。另一个最重要的是作为假肢领域使用。

现在有一种顺利的方法是把钢管挂在骨头上,使假肢的效果和真人一样。但是,里面有相当大的问题。钢管夹住脚,皮肉生长在钢管外面,但不产生间隙,细菌不会感染病毒,时间变宽后不会感染骨病毒,最后必须取下假肢。

人们希望积极研究细胞的粘接力,特别是细胞和假肢之间的粘接力,理解其中的机制后,可以用一系列方法很好地连接,避免病毒感染。这很难。例如,如何测量细胞的粘接力?纳米机器人开发了动态测量的方法,研究了不同药物对粘接力的影响。

另一个应用于测量离子通道离子电流。动态测量离子通道的电流对了解细胞的生理功能和化疗许多疾病具有最重要的意义。

但是,测量很困难,以前的传统方法被称为薄膜钳,这是一项技术性的工作,必须练习多年才能测量。目前,纳米机器人技术可以正确定位,正确展开测量,本来简单的过程非常简单,可以高速展开测量。人的耳朵里面有内耳细胞,内耳细胞表面有很多毛,就像天线一样。

空气中的振动传导蜗牛时,不会引起纤毛的弯曲变形,关闭特定的离子通道,产生信号,听到声音。由于离子通道的问题,很多人不会失明。

因此,有必要研究药物转换的现象,但在研究药物的过程中需要动态测量,看药物能否长时间使离子通道变长。但是,这个测量很困难。在细胞上离子通道进行测量的同时,也会产生机械性的刺激,使毛发弯曲变形,因此必须以较小的尺度展开正确的操作者,非常困难。

利用纳米机器人,不仅可以对这些纤毛进行AMD的非常正确的机械刺激,还可以测量离子通道,通过举出不同的药物来理解化疗效果。总而言之,人类对生命。的理解已经达到分子和细胞的尺度。

因此,无论是药物开发还是化疗手段的创造性,都必须用分子和细胞尺度的测量和操作者的工具,将传统手术从器官水平扩大到分子和细胞水平,开展医疗临床,开展新药的开发,应对人类面临的疾病原始文章允许禁止发布。下一篇文章发表了注意事项。

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