Kada će izmisliti nanoroboti u kojoj godini. Nanorobot: Šta nas budućnost čeka sa njihovim neverovatnim potencijalom? Hoće li nanoroboti unutar ljudskog tijela napadati imunološki sistem

Postoje naivni ljudi koji tvrde da za milijarde godina evolucije, priroda nikada nije izmislila točak. Ako su se smanjili na nano-nivo i putovanje u životnu ćeliju, videli bi ne samo točak, već i električne motore, transportne trake, montažne linije i čak hodajući robote.

Alexey Rheshevsky

Prema proračunima biologa, oko četrdeset poznate nauke o molekularnim mašinama radi u dnevnoj ćeliji. Nose robu na molekularnim "šinama", djeluju kao "prekidači" i "prekidači" hemijskih procesa. Mašine izrađene od molekula proizvode energiju za održavanje života, smanjite mišiće i izgradite druge molekularne mašine. I oni inspirišu naučnike za izgradnju man-napravljenih nanorobota, što će ubuduće moći živjeti i raditi u intracelularnom svijetu.

Zamisliti, iz onoga i kako Halliver Scholars će izgraditi roboti-Liliputs, pregledali smo nekoliko nanomaši koje je stvorila sama priroda.

Flazne bakterije

Poznati ruski biohemičar, akademik Ruske akademije nauka Vladimir Skulachev nazvao je kretanjem bakterijama jednim od najupečatljivijih pojava prirode: "Njegova studija je nanijela drobljenju našim arogantnim snobsumom poput činjenice da je biološka evolucija njegova zbrinjavanja milijarde godina, nisu mogli izmisliti točak. "

Stručno mišljenje

Aleksandar Markov, biolog, populaten nauke, profesor MSU: "U toku evolucije, sustavi se pojavljuju vrlo lako, gledajući prvi pogled" ne-konstruktivni složeni. " Sastoje se od mnogih dijelova koji imate koristi samo zajedno, uklonite jedan - i cijeli sustav prestaje raditi, a svaki pojedinačni dio sebe čini se beskorisnim. Ovo prisiljava neke naučnike da u pitanje teoriju evolucije u cjelini. Ali to vrijedi početi razumjeti, a ispostavilo se da ovi sistemi nisu baš "neupadljivi složeni". Brisanje nekih detalja ne uništava molekularnu mašinu, ali smanjuje samo svoju efikasnost. Dakle, automobil bi mogao postojati u prošlosti bez ovog detalja, a stavka se pridružila kasnije, što je povećalo efikasnost rada. Ali čak i ako uklanjanje dijela čini molekularni stroj nefunkcionalni, može biti rezultat duge međusobne "obrišite" detalja. Također je potrebno zapamtiti da će tijelo koje nema molekularnog automobila biti korisno čak i vrlo jednostavno, neefikasno, jedva da radi njegova opcija. "

Za kretanje u tekućem mediju, neke bakterije koriste rotirajuće okus, koji pruža mikroskopski motor sakupljeni iz nekoliko molekula proteina. Predenjući do 1000 o / min, kabelski svežanj može gurnuti bakteriju ispred neobično velike brzine - 100-150 μm / s. Preko sekunde, jednoćelijski se kreće na daljinu nadređeni od njegove dužine više od 50 puta. Ako je preveden u naše uobičajene vrijednosti, plivač sportaša u 180 cm morao bi uviti bazen od 50 metara za pola sekunde!

Metabolizam bakterija dizajniran je na takav način da se pozitivni ioni vodonika (protona) nakupljaju između unutarnjih i vanjskih membrana njegovih ćelija. Elektrohemijski potencijal kreiran je, fascinantni protoni iz stražnjeg prostora u ćeliju. Ovaj protonski potok prolazi kroz "motor", vodeći ga u pokretu.

Shema "električnog motora" bakterija mnogo više nalikuje inženjerskom crtežu od slike živi organizma. Glavni detalj "motora" - mot proteina sa jonskim kanalima zahvaljujući kojem protoka protona čini rotor okrenut poput turbine.

Struktura proteina "Motor" naziva se MOT kompleksom, koji se zauzvrat sastoji od mot proteina (stator) i mot B (rotor). Ionski kanali u njima nalaze se na takav način da pokret protona uzrokuje rotor da se rotira poput turbine. Manipuliranjem strukture proteina, neke bakterije mogu promijeniti smjer i brzinu kretanja, a ponekad čak uključuju "obrnuto".

Prisutnost rotirajućih dijelova u živom organizmu u početku se činilo tako nevjerovatnim da je tražio ozbiljne eksperimentalne potvrde. Bilo je nekoliko takvih potvrda. Dakle, u laboratoriji akademike skulaheva, bakterija karakterističnog oblika (u obliku polumjeseca, gdje je prednja strana bakterije bila konkavna, straga - konveksna) bila je pričvršćena na čašu i gledala u mikroskop. Bio je jasno vidljiv kao bakterija se vrti, stalno pokazujući posmatrač samo prednji dio, njegova "izvanredna prsa", a nikad ne okreću "nazad".

ATP-sintazi

Protona ATP-Synthasis je najmanji život biološke širine motora samo 10 nm. Uz svoju pomoć žive organizmi proizvode adenozin trifhosfat (ATP) - supstancu koja služi kao glavni izvor energije u ćeliji.

ATP se sastoji od adenozina (povezivanje poznatog DNK baze azota i šećerne riboze i tri dosljedno povezane fosfatne grupe s njim. Hemijske veze između fosfatnih grupa su vrlo jake i sadrže puno energije. Ova konzervirana energija može Budite korisni za prehranu širokog spektra biohemijskih reakcija. Međutim, prvo je potrebno odrediti energiju na određeni način da spakuju adenozine i fosfatne grupe u ATP-u.

Kao i u slučaju bakterijske flagele, Pokret ATP-sintaze rotora potvrđen je eksperimentalno: Pričvršćivanje na rotirajuće područje označeno je stoistom proteinom filamenta, slično dugoj niti, a naučnici su vidjeli vlastitim očima koje se okreću. I to je uprkos činjenici da je omjer veličine njih, kao da osoba umiješa se dva kilometra skok.

Masne kiseline i glukoze ulaze u tijelo su brojni ciklusi, u toku posebnih respiratornih lanca enzimi pumpa pozitivne ione hidrogena (protone) u interrmambranski prostor. Tamo se protoni akumuliraju kao vojska prije bitke. Potencijal je kreiran: električni (pozitivni naboj izvan mitohondrijske membrane, negativne unutar organele) i hemikalija (postoji razlika u koncentraciji vodikovih jona: unutar mitohondrije, oni su manje, vani).

Poznato je da električni potencijal na mitohondrijskoj membrani, koji služi kao dobar dielektrični, doseže 200 mV debljine membrane od samo 10 nm.

Nakupio sam se u prostoru intermograma, protonima, poput električne struje, pojurio nazad, u mitohondriji. Oni prelaze na posebne kanale u ATP-sintazi, koji je ugrađen u unutrašnju stranu membrane. Protok protona okreće rotoru, kao da rijeka za vodu. Rotor se okreće brzinom od 300 revolucija u sekundi, što je uporedivo s maksimalnim prometom automobila "Formule 1". ATP-sintaza u obliku može se uporediti sa gljivama, "Uzgoj" na unutrašnjoj strani membrane mitohondrije, dok je rotor opisano gore u "fungny". "Noga gljivica" rotira se s rotorom, a na kraju (unutar "kape") je određena sličnost ekscentričnog fiksna. Fiksni "šešir" uslovno je podijeljen u tri kriške, od kojih je svaki deformiran, komprimiran kada prolazi ekscentrična. Molekuli AdenoSineIPhosfate pričvršćeni su za "kriške" (ADP, sa dvije fosfatne grupe) i ostacima fosforne kiseline. U trenutku kompresije, ADF i fosfat su jedni drugima prilično pritisnuli kako bi formirali kemijsku vezu. Za jedan promet "ekscentričnog" deformira tri "režnja", a tri ATP molekula formiraju se. Pisanje je za broj sekundi u dnevnom i približnoj količini ATP-sintasa u tijelu, dobit ćemo nevjerojatan broj: oko 50 kg ATP-a proizvodi svakodnevno u ljudskom tijelu.

Sve suptilnosti ovog procesa su neobično složene i raznolike. Za njihovu dešifriraju, koji su tražili gotovo stotinu godina, nagrađene su dvije Nobelove nagrade - 1978. godine Peter Mitchell i 1997. godine, John Waller i polje Boyer-a.

Kinenin

Kinesin je linearni molekularni motor koji se kreće oko kaveza, duž nadvožnjaka - polimerna niti. Kao da lučki utovarivač, povlači sve vrste tereta (mitohondria, lizosomi), koristeći ATP molekulu kao gorivo.

Izvana, Kinen izgleda kao tkana tankih užad igračaka "Čovjek": Sastoji se od dva identična polipeptidna lanca, od kojih su gornji krajevi utkani i povezani su na stranama i imaju na kraju i imaju na kraju "čizme" - globularnih glava od 7,5 x 4, 5 nm. Prilikom se kretanja, ove glave u donjim krajevima su naizmjenično odvojene od polimerne "staze", kinenin se okreće 180 stepeni oko svoje osi i zaustavlja jedno od niže "zaustavljanja". Istovremeno, ako je jedan od njenog kraja, prilikom vožnje potrošiti energiju (ATP molekula), tada drugi u ovom trenutku oslobađa komponentu za formiranje energije, ADP. Kao rezultat toga, ispada kontinuirani ciklus hranjenja i potrošnje energije za koristan rad.

Kako su studije prikazale, Kinen je u stanju prilično veselo okrenuti preko kaveza sa svojim "konopnim" nogama: čineći korak u duljinu samo 8 nm, u sekundi, prelazi u divov na stanični standardi udaljenosti od 800 nm, odnosno , uzima 100 koraka u sekundi. Pokušajte zamisliti takve brzine u ljudskom svijetu!

Kinesin, zakorači na "staze" iz mikrotubija, tolerira razne robe u ćeliji.

Umjetna nanomarsa

Osoba koja je gurnula naučni svijet na stvaranje Nanorobota na osnovu bioloških molekularnih uređaja bio je izvanredan fizičar, Nobel laureat Richard Feynman. Njegovo predavanje iz 1959. godine sa simboličkim imenom "Još uvijek postoji puno mjesta" još uvijek postoji puno bioengranizatora cijelog svijeta, razmotrite polazište u ovom teškom poslu.

Proboj, koji je dozvolio da se preseli iz teorije na vežbanje, dogodilo se početkom 1990-ih. Tada su engleski naučnici sa Univerziteta u Sheffieldu, Fraser Stoddart i Neal Spencer, i njihov italijanski kolega Pierre Anselli napravili prvi molekularni prijevoz - sintetički uređaj u kojem se događa prostornog pokreta molekula. Rotaxan se koristi za stvaranje - umjetna supstanca u kojoj se molekula prstena (prstena) valja u linearnu molekulu (osovinu). Otuda i ime tvari: lat. Rota - Koleso i os - osovina. Osovina u ROTKSAN-u ima oblik bučica tako da uz pomoć volumetrijskih grupa na krajevima nije dopušteno puknuti prsten iz štapa.

Nanomasan, "molekula na četiri kotača", stvorena 2005. godine grupa pod smjerom profesora Jamesa Tura (Univerzitet u Rižu). Nema vlastiti motor, ali kada se površina zagreva na oko 200 ° C, fulleren felne počinju rotirati i mašine se valjaju.

Rotaxan-sa bazirana na bazi melekula za prstena duž linearnog na koji se drži, uz pomoć protona (slabljenje ili povećanje vodikovih veza, držeći molekulu prstena u centru) i Brownian Molecule u centru. Izgleda da je gumena lopta napuštena u potoku, vezan za užet: oslabio konop (vodikov obveznice) i brzi potok (Brownian pokret) pokupi loptu i pasiraju ga naprijed. Ostao je konop - lopta će se vratiti natrag.

Inženjerske strukture Nanashasstaba podložne su hemijskim reakcijama u većoj mjeri od zakona Newtonove mehanike. Razvodnik njihovih aplikacija proteže se od medicinskih robota u računarsku memoriju.

U 2010. godini, grupa američkih BioneChangera, Milana Stanoviča i njegovih kolega, stvorila je molekularni nanorobot, sposobna da se kreće na DNK. Tokom eksperimenta naučnici su mogli pratiti kako im je nanorobot mogao samostalno napraviti 50 koraka i kretati se na 100 nm. Robot, vanjski podsećajući Spider, može autonomno izvesti nekoliko timova: "Go", "skrenite", "stani". Prema riječima autora, u medicini je vrlo u potražnji kao dostavljanja droge u kavezu.

U 2013. godini, britanski i škotski bioenzeri pod vođstvom David Lyia mogli su stvoriti prvi molekularni nanokonski nanokonski na svijetu: nanomacin, sposobni za sakupljanje peptida, kratkih proteina. U prirodi ovaj zadatak izvodi ribosomi - organele u našim ćelijama. Bioeneuri su zauzeli kao osnov za svoj automobil, molekula Rotaxana i njen "štap" mogli su sastaviti određeni proteinski protein iz pojedinih aminokiselina. Istina, u prirodnom sklopu proteina u ribosomu gubi umjetni molekularni automobil: uzela je 12 sati da pričvrsti svaku ostatke aminokiseline, dok se ribosomi suočavaju sa tim zadatkom brže od sekunde.

Uprkos tome, istraživači sa optimizmom smatraju svoj razvoj. "Dobivate automobil koji se tačno kreće, podiže blokove molekularnog zgrada i stavlja ih zajedno. Ako priroda to radi, zašto ne možemo? " - Napomenuo profesor Leu.

Nanorobot - Roboti nastali iz nanomaterijala, dimenzija koje se mogu uporediti sa dimenzijama molekule. Uređaji podataka moraju imati funkciju, obradu i prenošenje informacija, izvršenje programa. Njihove veličine ne prelaze nekoliko nanometara. Podsjetivšavanje moderne teorije, nanoroboti bi trebali biti u mogućnosti da izvedu bilateralnu komunikaciju: reagiraju na akustične signale i moći napuniti ili reprogramirati izvana, zbog električnih i zvučnih oscilacija. Također, važna karakteristika su funkcije replikacije - samozakloni novog nanitskog i programiranog samouništavanja, kada radno okruženje, više ne treba prisustvo nanorobota u njemu. U potonjem slučaju roboti bi trebali propadati bezopasnim i bržim komponentama.

Već postoje dovoljno nanotehnoloških uređaja uprkos činjenici da su eksperimentalne instalacije, u praksi su njihovi izgledi očigledni. Nanoelecturgus je razvijen koji ima namotavanje iz duljine jedne molekule sposobne da prenosi struju bez gubitka. Kad se napon preda, rotor (koji se sastoji od nekoliko molekula) počeo se rotirati. Tu je i linearni prijevozni uređaj koji može pokretati molekule na unaprijed određenu udaljenost. Takođe se razvijaju molekularni biosenzori, antene, manipulatori takođe se razvijaju.

Logično je postaviti pitanje - kada će nanorobot doći u naš svijet, postat će uobičajeni za nas, poput računara i interneta.

Prema prognozama naučnika, stoljeće nanorobota nije daleko

Naučnici su sigurni da će se sve perspektive mogu provesti, nationari će moći ponovo stvoriti sve stavke iz atoma, oni će moći pomladiti osobu, postat će umjetni proizvođači hrane, ispunjavaju blisko zemljište i naprave planetu i njihov mjesec Pogodno za ljude.

Međutim, postoje zabrinutost zbog nanomane. Dakle, Knjiga "Stvaranje mašina" govori o neuspjehu programa robota, zbog čega cijele zemlje pretvore u nered od sebe.

Ovi pogledi nisu prerogativni nauka, podržavaju ih brojna naučnika, koji se u štampu ponekad nazivaju nanoapokaliptici. Profesor Evgeny Abrahamyan u njegovom članku "Prijetnje novih tehnologija" opisuju situaciju u kojoj će roboti namijenjeni rastavljanju otpadnih atoma početi rastavljati zbog kvara i svega ostalog. Istovremeno, takve mašine će biti samoklasno. Pored toga, kao što bilježi naučnike, ovi mikrometar mogu biti osnova za novo, još više monstruozniji od modernog, sredstava za rat.

Na ovaj ili onaj način, korak do stvaranja nanorobota već je napravljen i još se opet suočio s pitanjem postavke formulacije: Da li naše inovacije mijenjaju naš život ili mi ga sami mijenjamo. Možemo li stvoriti na osnovu nanananikija svijeta bez gladi, potreba i potencijalnog razvoja ili će se put od žutog nanofriča voditi do haosa novih ratova, ali jedna stvar je jasna: svjetski se mijenja i Brzo se mijenjamo zajedno s njim.

Članak za takmičenje "Bio / MOL / Text": Članak govori o pristupima razumijevanju mobilnog uređaja - od ideja teorijske biologije i koncepata "protein-stroja" na moderne pristupe i otkrića: nanoroboti, mikrokute i sekvenciranje genoma. Zajednički, precizno dogovoreni rad miliona nanorobota stvara jedinstven fenomen koji nazivamo život.

Generalni sponzor takmičenja je kompanija: najveći dobavljač opreme, reagensa i potrošnog materijala za biološka istraživanja i proizvodnju.

Kompanija Invitro sponzorirala je nagradu vizualne simpatije i partneru nominacije "biomedicina danas".

"Rezervirajte" sponzor takmičenja - "Alpina non-fikshn"

Citologija - nauka o ćeliji

Slika 4. Poklopac knjiga Erwin Bauer

Naravno, u smislu i zvezdu - takođe "proces", poput kaveza: Zvezda pretvara vodik u helijum i na kraju, kada sve gorivo gori u njemu ", umire." Da, i najobičnija stolica, ako pažljivo pogledate, to je zauvijek, što sam učinio: Boja izlazi iz nje, drvo se postepeno suši ili se okreće, a prilozi su očišćeni ... ali živa ćelija (i Živi organizam u cjelini) u osnovi se razlikuje od ovih mrtvih predmeta.

Jeste li razmišljali zašto kamen ravnodušno poslušaju akciju vanjske sile i žive - odupire? Zašto je štap plovio nizvodno, a riba, koja ide u mrijest, je desetine kilometara protiv njega? Zašto konačno možemo sami utvrditi svoje ponašanje, prevazićivanje prepreka koje nas vanjski svijet stavlja?

Prvi ozbiljan korak za razumijevanje ovih stvari napravio je sovjetski biofizičar Erwin Bauer, koji je iznio princip održivog ne-ravnoteže:

"... Životni sistemi nikada nisu u ravnoteži i ne nastupaju zbog svoje slobodne energije koja neprestano rade protiv ravnoteže koje zahtijeva zakone fizike i hemiju u postojećim vanjskim uvjetima"(Sl. 4).

Drugim riječima, "Sistem uživo" u nekom smislu krši zakone fizike i hemiju! Ali ona ih poremećuje ne drugačije, kao svoju pomoć. Živi objekt koji koristi hemikalije i fizičke interakcije, može prevladati zemaljsku atrakciju, boriti se s protokom vode za vodu i klimatizaciju, čine štetne tvari (na primjer, užasan kisik oksida, koji nam ne bude bolji hlor, daje nam prilika za udisanje i zahvaljujući stečenju energije; općenito, povijest borbe protiv radikalnih oksidansa opisana je u članku " Fairy Tale Comic o velikoj bitci između radikala i antioksidansa» ).

Ali "ravnoteža" nije samo stanje na kojem, na primjer, vage su jedva jedva i zaustavljaju se ljuljaju. U ravnotežnom položaju, plin je kada teče iz balona u zrak prostorije i miješa se sa atmosferom. U ravnotežnom položaju sa okolnim zrakom nalazi se peć kada u potpunosti daje njegovu toplinu. Odjeljak za fiziku je nauka o termodinamici - tvrdi da se sistem koji se sastoji od mnogih molekula natjerati ravnoteži, poremećaj (haos) povećava ovaj sistem. Mera haos zvani " entropija" U zatvorenim sistemima entropija može samo rasti. Ali žive ćelije su otvorene, a ne zatvorene sisteme. Stoga se mogu odoljeti rastu entropije. Rad protiv ravnoteže, živa bića doprinose svjetskom poretku i svaku drugu borbu sa haosom s pogledom na sve strane. Lisice kopaju mink i sačuvali u sebi iz zimskih jellowa, dabrovi grade brane i povećavaju nivo vode, koji se ponaša po sebi da se probijaju kroz avion što je moguće tankim slojem.

Takvo čudo svake sekunde stvara bilo koji životni organizam. Ali svaka životna ćelija se ponaša na isti način. Na primjeru svog ponašanja, što je lakše od ponašanja velikih organizama (iako ćelično ponašanje nije tako jednostavno, kao što se čini), možete pokušati da shvatite koji je život i kako se bori sa "ravnotežom".

Citologija ima li uspjeha

Nanorobot - fikcija i stvarnost

Na kraju prošlog milenijuma, američki naučnik Eric Dreshler, inspirisan otkrićima na polju Nanotehnologije, postali su poznati po svojim suštinskim fantastičnim knjigama u kojima je sanjao da će "nanoassemblors" uskoro biti izgrađen, sposobni da prikupi bilo šta pravo od atoma. Konkretno, napisao je o "Nanorobotu", koji će moći učiniti korisno za zdravlje ljudi - čistim krvnim žilama, uništava stanice raka, bore se s bakterijama.

Nešto slično u svojoj fantastičnoj priči "Microeruki" predvidio je 1931. dječiji pisca Boris Zhitkov. Heroj lika napravio je uređaj koji omogućava operacijama s pojedinim ćelijama. U rukama čovjeka, napori su se prenosili mikrokerima koji bi mogli raditi operacije koje nisu sanjale i Leskovsky ljevoruku! To je ono što omogućava: " Pozvani su da napravim najplodnije operacije, gdje ne bi znao hirurg. Mogao bih brzo raditi i bez klizanja na posao pod najjačem mikroskopom. Izbrisao sam najmanje klizanje malignog tumora iz živog organizma, izvukao sam se u bolesnom oku, kao u ogromnoj tvornici, a nisam imao kazne od posla. Ali nije me zaustavio na putu. Hteo sam da napravim istinske mikrostruute, koje bih mogao imati dovoljno čestica neke supstance, od kojih je stvar stvorena, one su nezamislivo male čestice koje su vidljive samo u ultramikroskopu. Hteo sam ući u područje u kojem ljudski um gubi ideju o veličini - čini se da nema veličina, prije svih nezamjenjivo fino».

Ali heroj priče čekao je neuspjeh: u procesu lova za pojedine ćelije, jedno od bića - "zmija-infuzorija" - slomio je njegov uređaj! Da, i nisam mogao da vam slomim ruke - jer su njegovi napori, poput Arhimedes poluga, smanjujući u mikroworl, pad u milionima vremena, a snage mikroworlda takođe su se povećale i pritisnule na rukama ...

Poznato je da riječ "tehnika" dolazi iz grčkog " techne"-" Art ", a nanotehnologija potvrđuju ovo: zatvoreni su umjetnošću. Sada stručnjaci imaju priliku da skupi molekularne strukture na atomu kao skulpturu. Otvorene su fantastične mogućnosti besplatne kreativnosti. Dizajneri postaju umjetnici-demiurgi, stvaraju stvari od nule! Ali odjednom će te stvari izaći iz kontrole i početi pomnožiti kao zlonamjerne viruse? Eric Drexler u knjizi "Stvaranje mašina" prilično se boji čitatelja sa pričama o dolasku pobjede "sive sluzi". Napisao je da je nemoguće podcijeniti opasnosti nanotehnologije. Sada nas govori nova žrtva - umjetna inteligencija. A šta ako ova inteligencija postane čudovišta na "nanofabricrics"? Umetnik Evgeny Podkolzin za Almanacha "Želim znati sve" Ova situacija je tukla u šaljivoj veni (Sl. 5).

Slika 5. Nanorobot dizajnira čudovište.

slika Eugene Podkolzina

Izrada novih struktura na "nanofabricrics" sada je pod kontrolom osobe. Kontrola je neophodna za smanjenje rizika nespretno spontane reprodukcije nanostrukture, što, kao u fantastičnom trileru, može ući u bitku sa zemaljski život I da liši sve što živi na zemlji, okreni planetu u tihom sluzi. Imajte na umu da je pretpostavljeno Nobelovska nagrada u hemiji dodijeljena za rad u području Nanotehnologije - tako da je ovo područje vrlo vruće ...

Lokomotiva u džepu

Slika 6. Lion Bluemenfeld

U bilo kojem životnom kavezu - čak i u tako malom, kao poznatu bakteriju Escherichia coli. (Dužina je oko 5 μm i promjera 1-1,5 μm), postoje milioni proteinskih nanorobota. Oni ispunjavaju svu slučaj za život stanične države. Postoje nanoroboti različitih vrsta - glasnici, nosači, dizajneri, servisi, sredstva za čišćenje.

Razumijevanje kako nanorobot djeluje, nije došao odmah. Šezdesetih godina biofizičara dvadesetog vijeka Dmitrij Chernavsky, Yuri Hurgin i Simon Schnol razvili su koncept "proteinske mašine", koji je eksperimentalno potvrdio Osnivač biofizike fizičkog fakulteta Moskovskog državnog univerziteta (Sl. 6 ). U svojim djelima napisao je o ne ravnotežnim stanjima proteina i o opuštanju proteinske mašine u procesu transformacije tvari u ćeliji.

Sada je već postalo zajedničko mjesto: biofizika direktno je izjavila da je protein automobil, a otkrivaju se molekularni motori ( cm., na primer, članak " Proteinski motori: u službi čovjeka i nanotehnologije"). Naravno, nije jednostavan automobil, već poseban, biološki. Koji je "auto"? U svakodnevnom životu zvanu automobil, pranje, stroj u tvornici, a u devetnaestom stoljeću namijenjen je parnim automobilom. Ali ako se raspravimo o naučni, aparat je sistem izgrađen prema planu iz različitih, neriješenih dijelova i namijenjen implementaciji određenih funkcija (takva definicija dala akademiku Ivan Artobolevsku).

Enzimi i drugi nanoroboti precizno su odgovoreni na ovu definiciju: Izgrađeni su prema planu postavljenim u DNK i vrše strogo definirane funkcije. Dijelovi proteina - molekuli-monomeri - ne kao da jedni drugima imaju drugačiji oblik i hemijski sastav. Pri povezivanju različitih monomera dobiva se veliki organski molekul - polimer. Takvi polimeri proteini su molekularne mašine, nanorobot. U svakom nanorobot-enzimu postoji njegov "strukturalni dio" (analognog iz kreveta mašine) i "aktivni centar" - radni alat. Gotovo kao i bilo koju fabriku! To su samo dimenzije takvih mašina nemaju analoge u neživoj prirodi.

A ako su dimenzije automobila izvanredne, tada je rad ovih uređaja za razliku od uobičajene akcije. Uostalom, u Nanomor, gotovo sve nije kao u našem, ljudskom makromiru. Sjetili smo se parnog automobila. Principi pare mašine formirali su osnovu termodinamike - nauke o prijenosu i pretvorbu energije. Dogodilo se zato što je parni automobil toliko savršen - baš kad se presavija termodinamika, nije bilo drugih mašina. A njegov uređaj posebno jasno pokazuje procese transformacije energije.

Bez transformacije i transformacije energije, naravno, ne mogu postojati organizmi i pojedine ćelije. Sav njihov život, kao što smo već napisali gore, trajni postupak razmjene energije sa okolinom, takva razmjena u kojoj se proizvodi određeni posao. Samo parnog automobila čini svoj rad izuzetno otprilike, ako ga uporedite s akcijama nanorobota. Parna mašina bavi se ogromnom masom molekula (pare ili gasa). Kada se grijati, ovi molekuli nastoje osloboditi slobodu (odnosno da bi se postigla ravnoteža s vanjskim, hladnim medijima), pritiskom na stazu koji blokira klipni barijer koji blokira i napravi posao.

U Nanomarsisu je suprotno suprotno. Nanorobot protein nije u mogućnosti premjestiti velike količine materije - ona vidi svaku molekulu odvojeno i u stanju je odlagati energiju u njemu. Zamislite da se takvi uređaji koriste u pare mašini: sa svakim molekulom para "radi" nanorobot, uhvati ga i izvlači na mjesto postavljeno, a zatim pusti.

Tada će postati ekstra teški klip, hidraulični pogoni, a cijela mašina sa snagom hiljadu konjskih snaga može postati sićušna, veličine sa bljeskalicom ili čipom. Istina, ovo će zahtijevati što više nanorobota kao u ovoj količini molekula pare ili gasa, pa su čak i uređaji potrebni posebni, "naučni" da radi precizno za ovu profesiju. I još uvijek postoje takve stvari u prirodi. Ali izgledi su obrađeni primamljivim.

Međutim, bez obzira koliko magično izgleda parna lokomotiva, koja je smještena u njegovom džepu, rad stvarne žive ćelije izgleda još uvijek fantastično. Napokon, parni stroj (poput druge elektrane) koristi samo želju za bilo kakvom supstancom u ravnoteži s vanjskim okruženjem, a ograničenje ravnoteže je takozvana "toplotna smrt svemira" - takva država kada su svi objekti svijeta, iz molekula do galaksija postat će jednakotopla ili, ili bolje rečeno, isto prehlade, a svi pokret će se zaustaviti.

Potpuno drugačiji vektor ima rad nanorobota. Oni, za razliku od pare vozila, nemojte jednostavno koristiti entropiju i odgovorite na njega toliko. Lion Bluemenfeld napisala je da "molekularna mašina" upravlja stanjima pojedinih molekula. Imati pitanje molekule tvari, Nanorobot joj ne dopušta da premjesti haotic - nose molekule gdje je kavez potreban za njegovu prehranu i rast, regulišu hemiju i fiziku procesa.

Konačno, energija pare u kotlu (ili energiju gori goriva u automobilu) je zbroj energija kretanja pojedinih parnih molekula ili druge "radne tekućine". Ali kada se parni automobil "preklopi" ove energije pojedinih molekula, a zatim sa "generalizacijama" postoje neizbježni gubici. Neki molekuli se vise kroz utore na uređaju, od kojih neki lete u ugao bez koristi, itd. To se događa u istoj stvari da će sa lošim računovodstvom u velikoj ekonomiji: Neki od robe i materijala pogoršat će se u skladištu, a da ne pohađaju sudjelovanje u proizvodnji, drugi dio ne šalje ne za njenu namjenu, treća usta nestaju ... Kada se operiše milioni i milijarde predmeta "kapetan i ljuljanje" neizbježni. Ali oni će biti nemogući ako se svaki predmet uzme u obzir zasebno, ako je sve registrirano, a svaka stvar ima vlastitu trgovinu.

Naravno, u našem svijetu je nepravedivo. Za nas je profitabilnije da izgubimo dio proizvoda nego plaćanje rada miliona računa i kontrolora. Ali u Nanomoru, njegove ideje o onome što je profitabilno i to je neprofitaljivo. Stoga, efikasnost proteinske mašine nije 8 posto, poput lokomotive, ali gotovo 10 puta više!

Iz klasične mašine, proteinski molekularni automobili karakteriše druga funkcija. U uobičajenoj elektrani, stroj (njegov mehanizam, tijelo) i "radna tekućina" (vodeni ili benzinski parovi) su različiti objekti. Nanorobot u pravilu je i mehanizam i radno tijelo. Energetski tokovi ne tekuju prošlim nanorobotima u obliku para ili vatre - useljavaju se u njih tokom hemijskih reakcija.

Mikrotubule - izvor misli?

Najčešći tip Nanorobota - enzimi poznati iz XIX veka. Samo enzimi su oko pet hiljada sorti. Ovo su posebni proteini - katalizatori biohemijskih procesa, koji bi bez njihovog sudjelovanja bili mnogo sporiji.

Enzimi - protein mašine sa krutim programom. Svaki od njih prilagođen je rješavanju potpuno određenog zadatka. Ali svi su nekako katalizatori hemijskih reakcija, odnosno pomaganje transformacijom jedne tvari u druge. Umjesto toga, enzimi jednostavno okreću jednu hemijsku reakciju koja bi mogla ići "prirodno" bez puno koristi za ćeliju i tijelo, na drugo - korisno. Kao što je već spomenuto, prevoze reakciju sa staze najmanje otpora (što daje malo energije) na put je težak, ali energetski je efikasan.

Druga vrsta nanorobota - popravka. Iako je DNK - molekul je stabilan, ipak se može oštetiti. Razlog za to je zračenje, mutagenske tvari, slobodni radikali. "Deperinizacija" igra posebnu ulogu - prelivanje azotnih baza molekule DNK, to je u stvari, njegovo uništenje. U jednostavnom (neživom) rješenju, ovaj proces ide dovoljno brzo, a ako se ista stvar dogodila u ćeliji, DNK ne bi živjela više od tjedan dana, a ćelija bi bila osuđena na smrt. Međutim, DNK svake ljudske ćelije gubi oko pet hiljada pukinskih terena dnevno. Ali posebni uređaji rade u kavezu - popravni kompleksi ("Reparacija" na latininu znači "oporavak"). Oni se mogu uporediti sa reprezentacijom na željeznici, što cijelo vrijeme ide na šine, nađe štetu i ispravlja ih. Reporaze su u mogućnosti vratiti čak i oštećenje zračenja na DNK. Složenost rada Reparaza (kao, međutim, i drugi nanoroboti) uzrokuje divljenje - računar sa poteškoćama može simulirati njihove postupke. Da bi se shvatilo rad ovih uređaja, potrebna je znanje veće matematike i kvantne fizike.

Proces divizije ćelije - da li je mitoza ili mejoza jedan od najfantirijalnijih procesa u svemiru. Služi ga ogroman tim nanorobota. Pored onih koji se odnose na DNK udvostručuju se u ovu naredbu uključene centrijum nanoroboti. Centririole su osebujni polnici oko kojih se vrti "vreteno" genetičkog materijala. Sastoje se od 27 cilindričnih elemenata - "MicroTubule" - na bazi tubulinskih proteina koji leže.

Pored rada u reprodukciji ćelije, mikrotubule su uključeni u stvaranje citoskeleta: Bez njihove podrške ćelija bi se pretvorila u amorfnu kap. MicroTubule takođe radi sa cevovodima - tvari sa jednog kraja ćelije u drugi su prenose.

Čini se da je uloga centriola u radu ćelije čisto mehanička. Međutim, to ovise o američkom biologu Gunter Albrecht-Bühler (usput, fizičar na obrazovanju) nazvao je "cerebralni mozak". Još jedan biolog iz Sjedinjenih Država, Stuart Hameroff, predložio je da je s mikrotubulima koji su u osnovi strukture Centrioleuma, najneverovatnija pojava u cijelom svemiru povezana - svijest.

Takva je ideja nastala iz Hameroffa zbog činjenice da je bio anesteziolog u glavnoj profesiji. Jednog dana otkrio je da neke tvari koje se koriste u anesteziji (anesteziji) mijenjaju strukturu nanotubija zaključenih u procesima nervnih ćelija (osovina i dendriti).

Pomisao na Hameroff razvio je nešto takvo: anestezija je način da onemogući svijest. Isključena svijest odgovara modificiranom mikrotubulu. Dakle, mikrotubule u svom prirodnom, nepromijenjenom obliku su nosioci "uključene" svijesti.

Istina, ispostavilo se kasnije da svi anestetici ne utječu na mikrotubule tako primjetno. Ali naučnik je ipak nastavio razvijati svoju teoriju i na kraju je izdao knjigu u kojoj je tvrdio da su mikrotubule uređaji za izračunavanje i integriranje informacija u mozak. Ako je Hipoteza Hameroffa istinita, ispostavilo se da među nanorobotima ne postoje samo "hemičari" i "popravak", već i nanopravitih računala. Postoji još jedna hipoteza zasnovana na činjenici da je vodikov veza idealna ćelija za kuba (Kvantni bitovi - Jedinice kvantnog računanja) - Proton može biti u njemu ili u jednoj ili u drugoj energiji "PIT", izrađujući "kvantni skokovi" između njih. Sa ovim pozicijama, sama naša svijest određuje se kombinacijom operacija nanopravitih računara.

Iako se drugi naučnici ne slažu sa tako mehanističkim pristupom ne samo ljudskom sviješću, već i na radu žive ćelije. Povratak ili dokaz ove hipoteze je stvar nauke o budućnosti, možda ne tako udaljena.

Infuzorijska majica, soul kavez i računarski algoritmi

Zajednički, precizno dogovoreni rad miliona nanorobota stvara jedinstven fenomen koji nazivamo "život". Da li je moguće reproducirati takav sistem umjetno? Umjetnik Evgeny Podkolzin u stripu prikazan je akcije nanorobota u ćeliji (Sl. 7).

Slika 7. Rad nanorobota u ćeliji.
Da biste vidjeli crtež u cijelosti, kliknite na njega.

slika Eugene Podkolzina

Stvaranje živog bića u ispitnoj cijevi - stari san alkemičara. U literaturi, slika takvog sanjara stvorila je Goethe u Fausta. U XIX veku bili su naivni pokušaji pokušaja stvaranja "veštačke ćelije". Danas sa izjavom o stvaranju umjetne žive ćelije (koja čak je dala ime: Cynthia, Sintija. Latin) došao je Craig Venter - glava i firme Human Longevity, Inc. . Uspješno je učestvovao u programu "Čovjekov genom", stavio i riješio zadatak stvaranja umjetne DNK. U 2010. godini predstavio je umjetni genom koji je stvorio u jednoćelijskom tijelu Micoplasma micoides. - A ovaj genom, kao što se očekivalo, radilo, proizvodeći potrebne proteine.

Ali izjava koju je uspio stvoriti dnevni kavez jasno je pretjerivanje. Ovaj rad možete usporediti sa stvaranjem programa za računar - ali ne i sa stvaranjem samog računara. DNK je samo program, a ako milioni nanobota dobivenih ćelijom "nasljeđivanjem" nisu radili u mikoplazmi, program bi bio samo tekst koji bi sigurno pročitao.

Ali, uprkos napretku i neuspjesima venča, studija živih ćelija žive ćelije i načela njihovog rada zapravo otvara potpuno nove mogućnosti za nanotehnologiju. U 60-ima dvadesetog stoljeća nastale bionics - "Nauka o korištenju bioloških prototipa za traženje novih tehničkih rješenja." U XXI stoljeću nauka već traži ideje za stvaranje novih nanotehnoloških uređaja u dnevnoj ćeliji. Ovo je nova nauka o XXI veku - nanobionics.

Stvaranje stvarnih nanorobota i upotreba njihovih bioloških prototipa pomoći će u rješavanju problema u najneočekivanim područjima - od medicine do ekologije i onoga što se prethodno nazivalo cybernetics, a sada informacijske tehnologije. Već postoje podaci o informacijama na osnovu lijeka "Biocher" koristeći sposobnost fotoosjetljivih proteina bactereriodopsin Promijenite svoje konformacije (prostornog rasporeda atoma) prilikom upijanja kvante svjetlosti. Revolucionarna tehnika izmišljena, čak i jedna (!) Molekula RNA, koja se može povezati s infekcijom u uzorku zraka ili tekućinom.

Istraživanje nanobionike omogućit će vam da dišete novi zivot i u najzanimljivijoj naučnom smjeru - citoetologijaNauka o ponašanju ćelija, koja se zasniva na koordiniranoj interakciji mobilnih nanorobota. Potreba za razvojem istraživanja u oblasti citoetologije napisao je biolog Vladimir Alexandrov (Sl. 8), objavljen 1970. do sada članka " Problem ponašanja na staničnom nivou - citoetologiju" U njemu se usudio u eri "dijalektičkog materijala" da se izjavi: " Ćelijski organoidi i sami ćelije imaju svoju malu, ali dušu».

Zaista, ponašanje nanorobota i živih ćelija razmišljati o temeljnoj razlikovanju od standarda tehnički sistemi. Čini se nevjerovatnim, ali možda se na ovom nivou pojavljuje vlasništvo živih sustava, što se na nivou tijela (posebno jarko - u ljudima) naziva "sloboda volje". Ovo je vrlo dubok problem na spoju biofizike, kvantne mehanike, filozofije i teologije. Ako uporedimo dnevni kavez sa računarom, vrijedno je razmišljati - i da li je ovo računalo kvantni?

Prvi poznati naučnik koji je predložio model kvantnog računara bio je Richard Feynman - vrlo fizičar koji je razmatrao mikroskop u slobodnom radu glavnog rada u mikroskopu, a ideja kvantnog računanja za godinu izražene u Feynman Ruski fizičar Jurij Manin.

Puni kvantni računar još nije stvoren, mada već postoje prvi važeći modeli i programi za takve računare. Glavna razlika kvantnog računarstva iz uobičajenog bit će radovi na principima koji nisu klasični i kvantni mehaničari. Kao što je poznato, kvantna mehanika priznaje da bi se takva stanja, prebacila na naš svijet izgledali prekrasno (na primjer, istovremeno ostanak jedne čestice na dva različita mjesta). Slični kvantni efekti formirat će osnovu softverskih algoritama za nove računare. I to će riješiti takve zadatke da nisu sanjali današnje "mašine za brojanje". Kvantni "mozak" prvi put će moći da odgovara složenosti ekoloških procesa - na primjer, u istoj živoj ćeliji.

Trenutni automobili mogu raditi samo sa modelima, odnosno s pojednostavljenim slikama stvarnosti. Za kvantni računar, biološki (i, na primjer, astronomski) stvarnost bit će prvi put u "zubima".

Zanimljivo je da je to složenost bioloških procesa i vodio Feynman (i njegov istomišljeni) do ideje kvantnog računara. Moguće je da se ideja o stvaranju takve mašine nastala kao rezultat zapažanja samog parama.

Čini se da je ispostavilo začarani krug: fizičari razmatraju žive ćelije od kvantnih računara, kako bi shvatili što je moguće samo kod kvantnog računanja. Izlaz iz ovog kruga moguć je nakon kreiranja stvarnog moćnog računara na osnovu kvantnih procesa.

Danas su takvi uređaji zahtijevaju duboko hlađenje i mogu u najboljem slučaju obraditi nekoliko stotina kockica. Pored toga, inženjeri još nisu izmislili kako zaštititi kvantni mozak iz elektromagnetičkih i drugih utjecaja na koje će novi kalkulator biti mnogo osjetljiviji na američku "osobu". Očigledno, žive ćelije pohranjuje tajnost kvantne obrade podataka s mnogo velikom količinom računanja, dok ima dobru zaštitu od vanjskih utjecaja.

Otvorite i istražite ove procese - zadatak za nove generacije citologa i biofizičara. Želimo im uspjeh!

Proširena verzija članka priprema se za štampanje u Almana "Želim znati sve" (izdavač "Kuća dječje knjige", SPB.). Autori Zahvaljujući uredniku Almanacha Sergey Ivanov Za plodne diskusije, umjetnik Evgeny Podkolzhinza ljubazno pružene slike i izdavač Alla nenonski - Za dozvolu za upotrebu materijala od Almanaca u ovom članku.

Literatura

1. Feynman R.F. "Ti, naravno, šala, gospodine Feynman!" M.: "Redovna i haotična dinamika", 2001. - 87 str.;
2. Bauer E.S. Teorijska biologija. M.-L.: Izdavač Vem, 1935. - 150 str.;
3. Bajka priča o velikoj bitci između radikala i antioksidansa; Proteinski motori: u službi ljudi i nanotehnologije;
4. Sva teorija u cijev. (2012). "Lenta.ru";
5. Rezabek B.G. (1998). Razvoj I. moderno stanje Reprezentacije o biološkim pojačalima. Konferencija o memoriji P.G. Kuznetsov;
6. Sa Genme Light: Minimalna veličina bakterijskog genoma je koliko? ;
7. Kogan A.B., Naumov N.P., Rezheabek V.G., Choran O.G. Biološke kibernetike. M.: "Viša škola", 1972. - 382 str.;
8. Alexandrov V.YA. Ponašanje ćelija i unutarćelijskih struktura. M.: "Znanje", 1975. - 64 s ..

Povratak 1986. godine, poznati američki inženjer Eric Dreshler u svojoj knjizi "Stvaranje mašina" vodili su primjer robota koji mogu izgraditi objekte na molekularnom nivou - atom atoma. Oni bi također trebali prodrijeti u ljudsko tijelo i liječiti ga iznutra, utječući na područja tijela koja su direktno pogođena bolešću. Sve ovo zvuči utopijski, ali danas su mnogi naučnici uvjereni da je pojava takvih mašina - nanoroboti samo pitanje vremena.

Šta je Nanorobot?

Još nema jasnog odgovora na ovo pitanje - ne postoji jedinstveno i univerzalno tumačenje termina "Nanorobot". Općenito, kada razgovaraju o takvim uređajima, obično znače sitne robote veličine s molekulom koji mogu manipulirati atomima i drugim nanoobjects. Drugim riječima, mogu utjecati na vrlo temelj cijelog svijeta, jer je već dokazano da sve oko, uključujući i sami, sastoji se od atoma. Ovo se otvara dovoljno mogućnosti za nanorobote i ljude koji ih upravljaju.

Nisu svi naučnici veruju da nanoroboti stvarno stvaraju, a teško je kriviti u skepticizmu - sve što je gore opisano zaista zvuči previše fantastično. Ali morate shvatiti da je svako od nas živ danas zahvaljujući nebrojenim operacijama nanobota u biosiju naših ćelija. Ljudi im daju određena imena, na primjer, "ribosomi", "krv Bik", itd., Ali u njihovoj suštini su programirani strojevi s funkcijom. Ako možemo shvatiti kakav "program" koriste, i možemo ga rekreirati - budućnost sa Nanorobotom neće se sačekati.

Sada koristi nekoliko načina za stvaranje nanorobota. Prema prvom, u te svrhe bit će potrebna posebna nanofabrica. Ovo je kompleks uređaja namijenjenih kombinaciji atoma i stvaranje različitih veza od njih. Druga metoda podrazumijeva stvaranje DNK nanorobota.

Mogući potencijal nanorobota

Naučnici vjeruju da je praktično zamišljen. Uz dovoljan nivo razvoja tehnologije, ovi će mikroskopski uređaji moći pretvoriti naš svijet u doslovno smisao. Između ostalog, oni će omogućiti:

Tretirajte sve bolesti, čak i tako opasne kao rak. Ljekari će moći uvesti robote u pacijentovo tijelo i uz pomoć brzo pratiti pogođene ćelije, a zatim ih direktno postupati sa unutrašnjosti! To će, zauzvrat, značajno produžiti život ljudskog života i možda čak i da stekne besmrtnost.

Promijenite tijelo, poboljšavajući njegove karakteristike i mogućnosti. Nanoboti u ovom slučaju koriste se kao implantati. Postavljen unutar organizma, oni će pratiti svoje stanje, brzo popraviti simptome bolesti, poboljšati fizičke podatke prijevoznika itd.

Spojite mozak na Internet. Direktno! Izumitelj Reimond Kurzvell smatra da će postati moguće već 2030. godine.

Pročistite vodu okeana i zraka, usisavanje zagađenja na molekularnom nivou.

Ovo je samo mali dio mogućnosti nanorobota. Uz dužnu fantaziju i domišljatost uz pomoć, možete napraviti nevjerojatno mnogo.

Moderni nanorobot

Već je stvorio brojne neverovatne dešavanja u ovom pravcu! Ovdje samo neki od njih ovdje:

Nachs iz eth zurich i tehnička. Uređaj je polipropil žica. Sposoban je da se kreće u biološkoj tečnosti tijela brzinom od 15 mikrometara u sekundi. Takav "nanotalator" može se koristiti za isporuku lijekova u pogođenom organu.

3D-selidba nanomarsis iz DNK. Takav neobičan dizajn razvili su naučnici sa Univerziteta u Ohiju. Ovi su botovi izrađeni izravno iz DNK ćelija i mogu obavljati određene manipulacije.

Druga vrsta Nanorobota, dizajnirana za isporuku lijekova na navedena područja, stvorila je naučnike Univerziteta Drexel. Dizajn je lanac od 13 botova koji mogu preći duž biološke tečnosti brzinom od 17,85 mikrometra u sekundi.

Ovi nanoboti, naravno, još nisu u stanju da se odnose na sve bolesti i povezuju ljudski mozak na Internet. A u bliskoj budućnosti neće moći. Ali očigledno je da sve do to dođe, a pojavu nanobota u svakodnevnom životu nije tako nestvaran jer se možda čini na prvi pogled.

Iako se mnoge tehnologije mogu koristiti u budućnosti za revitalizaciju kriokasa, moguće je započeti upoznavanje sa tehnologijama buduće revitalizacije kripacija, potrebno je čitati FAQ (često postavljana pitanja) na nanomedicini. Uostalom, čini se da su nanotehnologije na najsavršenijem alatu za mobilni popravak i razumijevanje njihovog razvoja daje najpotpuniju sliku buduće obnove kripacata za život. To je kasnije 1986. godine, otac modernih nanotehnologija Eric Drexler napisan u svojoj naučnoj i popularnoj knjizi "Stvaranje mašina". Pored toga, ovaj smjer se intenzivno razvija širom svijeta.

FAQ na nanomedicini:

1. Koji će hemijski elementi biti medicinski nanoroboti?

Tipična medicinska jedinica bit će mikronski robot (MKM, 1 μm \u003d 10 -6 m) veličine prikupljenog iz nanofaze. Ovi dijelovi će se razlikovati od 1 do 100 nm (1 nm \u003d 10 -9 m) i morat će kumulativno sastaviti obračunu mašinu veličine oko 0,5-3 μm promjera. Istovremeno, tri mikrona - maksimalna veličina za medicinske nanorobotove protok krvi, jer Ovo je minimalna veličina kapilara.

Ugljič će biti glavni element koji čini osnovu medicinskih nanorobota, eventualno u obliku dijamantskih ili dijamantskih nanokomita - zbog ogromne snage dijamanta i njene hemijske inertnesti. Mnogi drugi elementi, poput vodonika, sumpora, kisika, azota, fluora, silicijuma itd. Koristit će se za posebnu upotrebu u prijenosnicima nanometriji i ostalim komponentama Nanorobota (Nanobots).

2. Mogu li tečnosti u ljudskom tijelu prodati nanorobote?

Sa medicinskog stanovišta, ima smisla odrediti nanorobot kao uređaj koji ima dva prostora - unutarnje i vanjske. I istina je da će vanjski prostor Nanorobota doći u kontakt sa vanjskim okruženjem - ljudskom biohemijskom mašinom. Ali unutrašnji prostor Nanorobota u potpunosti je umjetno organiziran (najvjerovatnije, bit će vakuum unutar nanorobota), i normalan posao Uređaji u njemu ne spadaju u inostrane tekućine, osim onih koji rade nanorobot. Naravno, u procesu rada, Nanorobot može proći u tekućinu za hemijsku analizu ili u druge svrhe. Ali važno je da će ovaj uređaj biti voda i nepropusno. Tečnosti u ljudskom tijelu neće moći prodrijeti u nanorobotu, osim tečnosti, posebno ubrizganim mehanizmom.

3. Kakvo će biti fizičko blagostanje osobe koja je uvedena unutar medicinskih nanorobota?

U većini slučajeva pacijent koji prolazi nanomedičar izgleda baš kao i druga druga bolesna osoba. Tipični nanomedicijski tretman (na primjer, pročišćavanje od bakterijske ili virusne infekcije) sastojat će se od ubrizgavanja nekoliko kubnih centimetara nanorobota mikrona otopine u tečnosti (možda u rješenju vode). Tipična terapijska doza može uključivati \u200b\u200bod 1 do 10 biliona (1 trilijuna \u003d 10 12) pojedinih nanorobota. Prirodno, ovisno o bolesti, može se ograničiti na nekoliko miliona ili nekoliko milijardi mehanizama. Svaki nanorobot bit će veličine od 0,5 μm do 3 mikrona promjera. Dimenzije ovise o vrsti i svrsi nanorobota.

Tijelo odraslih ima zapreminu od oko 100 000 cm 3, a jačina krvi je ~ 5400 cm 3, dakle, dodavanje doze nanorobota ~ 3 cm 3 je praktično beznačajna. Nanorobot će učiniti samo ono što ljekar kaže, ništa više (na taj način eliminira mogućnost grešaka). Stoga će se mijenjati samo fizičko stanje pacijenta - bit će vrlo brzo ispravljeno. Većina bolesti hladnog tipa ili groznica imaju simptome uzrokovane biohemijskim. Mogu se eliminirati uvođenjem doze odgovarajućih nanorobota. Obnova normalnog stanja kože tijekom osipa na njemu ili njegovu štetu (kao što se događa tijekom Corey-a) odvijat će se sporije, jer će u ovom slučaju biti potrebno u potpunosti obnoviti kožu.

4. Kako će izgledati tipičan nanorobot?

Sada je nemoguće reći kako će izgledati univerzalni nanorobot. Nanorobot, namijenjen putovanju unutar ljudskog protoka krvi, može imati veličinu od 500-3000 Nm. Nanorobot, smješten u tkivima, može se veličinama od 50 do 100 mikrona. I Nanovosti, funkcionišu u Bronhiju, mogu biti još više. Svaka vrsta medicinskog nanorobota bit će dizajnirana pod potrebni usloviI, stoga su moguća različita veličina i obrasci. Napokon nije izgrađen nanorobot. Mnogi, teoretski ispravni na razvoju papira nanorobota, bit će rafinirani u budućnosti nakon relevantnih istraživanja.

5. Možete li dati primjer jednostavnog medicinskog nanorobota?

Vrlo jednostavan Nanorobot, koji sam (Robert Fraights, cca. Transfer.) Razvio se prije nekoliko godina - umjetna crvena krvna zrnca, koja se naziva "respirocyt". Veličina respryrocita je promjera 1 mikrona i to se samo teče u krvotoku. Ovo je sferni nanorobot od 18 miliona atoma. Ovi atomi su uglavnom ugljik, s dijamantskom kristalnom rešetkom koji formira sfernu školjku mehanizma.

Respyrocyte, u suštini, hidropneumoakamulator koji se može ubrizgati u iznos od 9 milijardi molekula kisika (O 2) i molekula ugljičnog dioksida (CO 2). Kasnije se ovi plinovi proizvode iz respirocita pod kontrolom na ploči računara. Gasovi se pohranjuju pod pritiskom od oko 1000 atmosfere. (Respyrociti se mogu napraviti nezapaljivo zbog školjke safira, nezapaljive i materijala sa svojstvima blizu dijamanta).

Površina svakog respirocita iznosi 37% prekrivena molekularnim rotovima za sortiranje ("Nanosystems", str. 374), koji se mogu ubrizgati i proizvoditi gasove u interni rezervoar. Kada nanorobot plovi u alveolarskim kapilarima, djelomični pritisak O 2 je veći od CO 2, pa na broju računala kaže da se rotori za sortiranje ubrizgavaju u rezervoar za kisik, koji oslobađaju CO 2. Kada uređaj odredi svoju lokaciju u tkivima, jadnom kisiku, pojavit će se obrnuti postupak: Budući da je djelomični pritisak CO 2 relativno visok, a djelomični pritisak O 2, tada će rotori pumpirati CO 2, oslobađanje O 2.

Respyrociti imitiraju prirodne funkcije eritrocita ispunjenih hemoglobinom. Ali respircid se može prenijeti na 236 puta više kisika od prirodne crvene ćelije. Ovaj nanorobot je mnogo efikasniji od prirodnog, zbog izuzetne snage Diamondoida, što omogućava održavanje visokog pritiska unutar uređaja. Radni pritisak crvene krvne ćelije je 0,51 bankomat, dok se samo 0,13 bankomata isporučuje u tkivima. Dakle, ubrizgavanje 5 cm 3 doze od 50% rješenja respirotira u krvotoku moći će zamijeniti nosač nosača od 5400 cm 3 pacijentove krvi (to jest)!

ResPyrociti će imati senzore za primanje akustičnog signala od ljekara koji će koristiti ultrazvučni predajnik da bi nahranili naredbe robotima da promijene svoje ponašanje dok su u pacijentu. Na primjer, ljekar može dati ekipu resjrocita da zaustavi pražnjenje kisika i zaustavi se. Kasnije, ljekar može dati naredbu o uključivanju. Šta će se dogoditi ako dodate 1 litru resnihrocita u krvotok (ovo je najsigurnija doza)? Sada možete zadržati dah 4 sata, dok mirno pod vodom. Ili, ako ste Sprinter, a pokrenite po graničnom brzinu, možete odgoditi dah 15 minuta prije sljedećeg daha!

Opisani "jednostavan" uređaj ima vrlo korisne mogućnosti, čak i kada se koristi u malim dozama. Ostalo, složeniji uređaji imat će veći skup funkcija. Neki uređaji moraju biti mobilni i sposobni plutajući u krvi ili prenose unutar tkiva. Naravno, imat će različite boje, oblike, ovisno o izvršenim funkcijama. Imat će različite vrste manipulatora robota, raznih senzora senzora itd. Svaki medicinski nanorobot bit će dizajniran na određenu vrstu rada i imat će jedinstven oblik i ponašanje.

6. Mogu li se "zastarjeli nanoroboti" sadržani u ljudskom tijelu, stvoriti probleme ako na kraju odbiju?

Nakon liječenja nanomedicinom, stoljećima od 21 stoljeća htjet će ukloniti terapijske nanorobote iz tijela pacijenta kada su mehanizmi završeni. Stoga će opasnost da će "zastarjeli nanoroboti" ostati u pacijentovom tijelu raditi pogrešno, vrlo male.

Takođe, nanorobot će biti dizajniran sa visoki nivoi Statička nesigurnost kako bi se izbjegle invaliditet u radu uređaja i eliminirali medicinski rizik.

7. Kako će se Nanorobot ukloniti iz tijela?

Neke nanovost su sposobne samopomjeravajući od tijela kroz prirodne ljudske ekskretarne kanale. Drugi će biti dizajnirani na takav način da omogući njihovo uklanjanje medicinskog osoblja korištenjem procesa sličnih izlazom (obično se naziva nano ili nano-opcije) ili aktivne fagocitozne sisteme. To ovisi o uređaju ovog nanorobota. Za respirete prethodno pregledane, postupak eliminiranja njihovog tijela pacijentovog tijela je jednostavan:

"Čim je upotpunjena terapeutska prijava, bile bi poželjno izvući umjetne uređaje iz krvotoka. Na brodskim rezervoarom sa balastom (voda) je koristan prilikom odvajanja umjetnih ćelija iz krvi. gde respiroti daju ultrazvuk tima da očisti svoje balasti. Vodeni balasti i tako postavljaju nultu plovnost. Nema čvrste komponente krvi, pa će preostale komponente biti odvojene od respiurzija sa urednom centrifugijom. Nakon toga, Plazma koja sadrži respiure preskače se kroz filter sa zrno zrna 1 mikrome, odvajajući odgovore u plazmi. Filtrirana plazma miješa se sa Čvrsta tijeladobijena tokom centrifugiranja i krvi netaknuta vraća pacijentu. Brzina resurcatisa može se razlikovati ovisno o naredbama promjenom gustoće respidativnog respidacije ispunjavanjem balastnog rezervoara. Dakle, moguće je postići 66% gustoće krvne plazme iz respirocita, ili, ljekara od ljekara, pusti 5 mikrona mjehurića kisika, pridruživši se zbog sile površinski napon, iskočite sa konstantnim ubrzanjem. "(Robert A. Fraights, "Istraživački dizajn u medicinskoj nanotehnologiji: mehanička veštačka crvena ćelija.")

8. Hoće li biti nanorobota unutar ljudskog tijela koje napada imunološki sistem?

Imunološki sustav uglavnom reagira na "vanzemaljske" površine. Veličina Nanorobota istovremeno igra važnu ulogu, kao i mobilnost uređaja, hrapavost površine i njegovu pokretljivost. Općenito, u principu, problem biokompatibilnosti, nije teži od problema kompatibilnosti bioimplantata. U nekim se slučajevima pokazuje da je ovaj problem lakše nego što je naviknut za zastupanje, jer će mnoge vrste medicinskih nanorobota biti privremeno u ljudskom tijelu. I danas će upotreba imunopolizicističke agense za razdoblje nanomedicinskog liječenja pomoći imunizorno nezaštićenim robotima da budu u ljudskom tijelu i tamo ispunjavaju svoj rad bez problema.

Naravno, idealan izlaz iz ovog problema je dizajn robota iz dijamantskih materijala. Brojni eksperimenti potvrdili su da glatke dijamantske strukture uzrokuju manje aktivnosti leukocita, a fibrinogen je manje adsorbiran. Stoga se čini razumnim nadati se da će takav dijamantski premaz ("organizirati", tj. Primjenjuje atom u atomu, sa glatkom nanometrom) ima vrlo nisku biološku aktivnost. Zbog vrlo visoke površinske energije dijamantske površine i njegove snažne hidrofobnosti, vanjska ljuska robota bit će u potpunosti hemijski inertna.

Međutim, čak i organizirane površine neće pružiti dovoljnu bioenaktivnost, a samo aktivna kontrola površine robota može pružiti potpunu biokompatibilnost cijelog uređaja.

9. Koliko brzo će nanorobot replicirati unutar ljudskog tijela?

Ovo je vrlo česta greška. Medicinske nanorobote uopće ne treba replikacija. U stvari, FDA ili njen budući ekvivalent nikada neće dozvoliti upotrebu nanostna sposobnih za replikaciju u vivo (to je u živom organizmu). Čak i samo zamišljanje najneočekivanije okolnosti, niko ne bi želio imati ništa sposobno za replikaciju unutar vlastitog tijela. Replikacija bakterija već nam daje puno problema.

Replikacija je glavna mogućnost provođenja molekularne proizvodnje (molekularna nanotehnologija). Ali, uprkos najpotrebnim primjenama sustava samokontrole, jednostavno nema smisla rizikovati, proizvoditi "održive" nanorobote unutar tijela, dok "ne-vizualni" nanoroboti mogu biti izrađeni vrlo brzo i jeftin izvan ljudskog tijela bez izazivajući mu opasnost. Replikatori će uvijek biti pod najstrožom kontrolom vlada cijelog svijeta.

10. Mogu li medicinski nanoroboti imati umjetnu inteligenciju koja izgleda kao ljudski?

Ovo je još jedna raširena greška. Mnogi medicinski nanoboti imat će vrlo jednostavan na raspolaganju računala. Respyrotits, na primjer, imat će nanocompjuter koji izvodi samo 1000 operacija u sekundi, što je mnogo manje od računarske snage računara Apple II.

Većina nanorobota koji ispravljaju ćelije ne trebaju računari s performansama više od ~ 10 -10 9 operacija u sekundi za izvršenje njihovog rada. To je 4-7 naloga veličine manje od računarske moći ljudskog mozga, što čini ~ 10 13 operacija u sekundi. Veća brzina računanja za nanorobote nije potrebna.

11. Iz kojih izvora će nanorobot raditi?

Jedna od ranih pretpostavki Eric Drexlera u "Stvaranju motora" bila je korištenje lokalnih rezervi glukoze i aminokiselina u ljudskom tijelu (u Vivo). Dakle, jedinica će moći dobiti energiju od metabolizma oko 2 i glukoze pomoću mehanemijskih reakcija. Druga mogućnost je da se izvana stekne akustične energije, što je najpovoljnije tokom kliničke upotrebe. Poglavlje 6 "Nanomedicine: osnovne mogućnosti" opisuje desetak drugih izvora energije potencijalno pristupačne u ljudskom telu.

12. Kako mogu kontaktirati ove mašine kada završe svoj posao?

Za to postoji mnogo načina. Najjednostavniji način je distribuirati test akustične signale unutar tijela, koji će primiti u vivo nanorobotima. Uređaj sličan ultrazvučnom senzoru dekodit će akustične signale sa frekvencijom od oko 1-10 MHz. Dakle, liječnik koji vodi liječenje može lako poslati nove ekipe nanorobotu koji se nalazi u ljudskom tijelu. Svaki nanorobot ima autonomni izvor energije, računara, set senzora, a samim tim može uzeti akustične signale, dekodirati ih i poslati odgovarajući odgovor.

Postoji još pola polovine procesa prijenosa podataka - od ljekarskih nanorobota. Ovi se podaci mogu prenijeti i akustički. Međutim, sposobnosti ugradnoj elektrani robota ograničavaju radijus prenošenja akustičnih signala na nekoliko stotina mikrona za svaki nanorobot. Stoga će biti potrebno stvoriti internu mrežu koja prikuplja lokalne podatke, a zatim ih proslijedi u središnju "bojničku točku", gdje će ih prisutni liječnik moći uzimati visoko osjetljivim ultrazvučnim senzorima. Slična mreža koja se sastoji od oko 100 milijardi mobilnih čvorova (toplina koja rasipa 60 W vrućina, dok je normalna disperzija energije ljudskog tijela 100 W) unutar tijela pacijenta može se instalirati u roku od sat vremena.

Pored gornje metode, postoji niz drugih, složenijih metoda poruka.

13. Ako se medicinski nanoroboti uvode u tijelo intravenski, kako mogu pratiti njihovu lokaciju?

Čim se navigaciona mreža ugradi u pacijentovo tijelo, on formira navigacijski sustav s mnogim stanicama upravljanja pozicijama Nanorobot.

Lokacija u vivo nanorobotima bit će prenesena putem komunikacijske mreže. Budući da je uobičajena terapijska doza nanorobota bili bililioni ili triliju uređaja, nije važno dobiti podatke na lokaciji svakog robota. Prijenos podataka o pojedinom rasporedu Nanorobota samo njihovom dozom manjim od milion.

14. Koje vrste otkrivanja sistema nanorobota razlikovat će različite vrste ćelija?

Svaka vrsta ćelije ima jedinstveni skup antigena. Neki površinski antigeni odražavaju status ćelije (zdravlje / pacijent itd.), Vrstu tijela, pa čak i individualnost tijela (nešto poput biohemijskog broja "socijalne zaštite" svojstvene u svakom organizmu).

Stoga je kratki odgovor na ovo pitanje: potrebno je koristiti hemotaktičke senzore (slično senzorima u mikroskopiji hemijskog motora) koji imaju konfiguraciju vežeće površine tih antigena. Poznavanje strukture ovih antigena dobit će se u obradi rezultata projekta ljudskog gena u ranom 21. stoljeću.

15. Kako će se hemijska sredstva (na primjer, lijekovi protiv raka) prevoziti i dostavljaju u određenu ćeliju?

Čim se definira grupa ćelija kojima je potrebna isporuka droga, nanoformiranje jednostavno donosi agent koji pohađaju u ćeliju iz ploče na brodu. Ubrizgavanje 1 cm 3 od 1 mikronskih nanofoola sadrži najmanje 0,5 cm 3 na agentu koji pohađaju. Gotovo svi ovi bililioni Nanorobota su "pametni" dovoljno da isporuče 100% svog prtljaga unutar ćelije, tako da će efikasnost njihove primjene biti 100%. Senzori na uređajima na brodu pružit će pouzdanu kontrolu nad predoziranjem ćelija sa lijekom.

Međutim, ovo je pitanje živopisan primjer "anahronizma" u nanomedicini. Razvijena nanotehnologija moći će osigurati još jedan put u budućnosti, manje destruktivnog za postizanje istog cilja. Na primjer, isporuka citotoksina u stanice tkiva nije obavezna pri uklanjanju karcinomije na staničnom i genetskom nivou.

16. Da li je moguće vidjeti u Vivo Nanorobot koristeći radioizotopsku metodu ili se mora razmotriti izravno u tkivima?

Da, nanovost se mogu primijetiti unutar tijela pomoću MRI-a, posebno ako će se njihove dijamantske komponente napraviti od 13C atoma, a ne konvencionalni 12c. Izotop ugljika, 13c ima neuronski magnetni trenutak. Ali u doba nanomedicinskog izotopnog pristupa, opet, anahronizam. Objasnite zašto.

Korištenje klasične medicinske sestre do Nano-nano-a, medicinski nanoroboti moraju se prvo ubrizgati u pacijentovo tijelo (ili orgulje) za početak rada. Ljekari bi željeli poštivati \u200b\u200bnapredak liječenja i biti sigurni da nanovice zaista komuniciraju sa željenim ćelijama i spadaju u područje bolesti. Stoga će prva instinktivna želja ljekara biti želja da se nanoroboti vide u tijelu na poslu. Govoreći drugačije, ljekari bi željeli skenirati dijelove tijela i vidjeti šire nacije koji se nalaze u blizini njihove upotrebe (u organima, tkivima itd.).

Međutim, tehnologije proizvodnja nanoformiranja molekularne tačnosti može omogućiti razvijanje i ugradnju unutar nanorobotskih mehanizama za komunikaciju i navigaciju. Komunikacijske mreže bit će razvijene i unutar pacijentovog tijela. Terapeutske nanost programiraju se na posebne površinske antigene ćelija željenog tkiva. Ovo je dodatni alat koji pomaže nanorobotovu u određenoj površini s potrebnom tačnošću (oko milimetra ili tačniji).

Stoga će takav model medicinske intervencije u nanopehu izgledati ovako: Nanorobot, uveden u ljudsko tijelo, bit će apsolutno egzivan izvan područja medicinske intervencije. Čak je i unutar željenog područja Nanorobota neaktivno dok se njihovi senzori hemotaktički aktiviraju pojedinim redoslijedom proteina karakterističnim za liječenje. Nanorobots će se također razviti na takav način da se aktiviraju samo akustičnim signalom izvana (na primjer, od ljekara, koji, pobijenim područjem, ističe područje aktivacije na prostornoj koordinacijskoj mreži, u kombinaciji sa pacijentovim tijelom) , a tek tada se senzoriranje ćelijskog proteina napraviti. Doktor u potpunosti kontrolira lokaciju i status nanorobota tokom tretmana. Signali za zaustavljanje nanorobota mogu se poslužiti u bilo kojem trenutku.
Važno je i istovremeno, nanoroboti će moći razmjenjivati \u200b\u200bpodatke o svojoj lokaciji, kvantitativnoj prirodi bolesti i procesu liječenja. Raspon prijenosa signala pojedinog Nanorobota je ograničen, ali su i ove tehničke poteškoće savladane. U ovom modelu liječenja, ljekar prima podatke od aktivnih nanorobota. Oni obavještavaju ljekara koliko ćelija raka u njihovom okruženju; Gdje su mehanizmi itd. Nanosi na brodskim računarima koji će spriječiti neuspjehe (poput pet neovisnih bočnih računara u svemirskom prijevozu), uređajima za blokiranje robota u neuspjehu i kompletan sistem zaustavljanja kada su roboti izvedeni iz tijela.

Stoga, prilikom tretiranja na ovaj način potpuno je nevažno da u potpunosti predstavljaju nanovice, jer će povratne informacije od Nanorobota olakšati njihovu kontrolu i vizualizaciju.

17. Da li je moguće koristiti biopsiju tkiva i naknadnu elektronsku mikroskopiju za prikaz procesa radnih robota u liječenju bolesti?

Da, biopsijske metode mogu se koristiti za otkrivanje nanorobota u tkivima pacijenata pomoću elektronske mikroskopije. Međutim, u normalnim uvjetima, medicinski nanoroboti će raditi bez kvarova, tako da će biopsija postati nepotrebna. Nano uređaji razvijeni su korištenjem protokola koji isključuju pogrešan rad i imaju niz mehaničkih uređaja koji poboljšavaju pouzdanost rada uređaja praktično ne radi ispravno.

U konvencionalnoj biopsiji primarna kamata je testna tkanina (a ne nanovostray, naime stanje samog tkiva). Ali nationdi se mogu koristiti za brzo testiranje tkiva, proučavanje njene biohemije, biomehanika i histometrijskih karakteristika ("Gisto" - krpa) sa velikom preciznom tačnošću i detaljima. Općenito, u eri profesionalne nanomedicine bit će važno proizvesti niz testova u Situa (na mjestu, na zasebnoj pripremi, bez tijela) prije početka liječenja. To će olakšati naknadni nanomedički postupak i učiniti ga ugodnijim za pacijenta.

18. Šta se može učiniti pogrešno tokom tretmana ljudskih nanarobida?

Nesposobnost ili nepažnja prisutnosti osoblja je najvažnija opasnost za pacijenta. Međutim, i sada i u doba Nanotehnologije, takvi slučajevi bi trebali biti nepertifikovanja.

Pogreška se može pojaviti u neočekivanim slučajevima. Biokompatibilnost osobe sa Nanorobotom dobro je proučavana i neće predstavljati problem. Nekoliko izmjenjivih bočnih računala robota riješit će problem reprogramiranja, adaptacije, neuspjeha, čak i nakon što započne svoj rad unutar tkiva. U zadacima sa visokim stepenom rizika, stupit će složeni protokoli robota, isključujući pogrešan rad skupa nanomehanizama.

Stoga se mogu pojaviti najozbiljniji problemi kada zajedno rade trilijunski mehanizmi u ograničenom prostoru i u vrlo kratkom vremenskom periodu. Jedan od nepredviđenih kvarova može biti interakcija između robota u njihovom sudaru. Takve su kvarove teško odrediti trenutno, a očito će se testirati prilikom testiranja već gotovih robota.

Jednostavan primjer takvog kvara bit će međusobni rad dvije vrste nanorobota u jednom tkivu. Ako je tip koji je nanorobot programiran da bi vratio posljedice rada Nanorobot B, tada će tkanina koja sadrži obojicu prvo izložiti utjecaj Nanorobota u i, tada će nanorobot a ukloniti sve rezultate Nanorobot Intervencija u kojoj će zauzvrat dovesti do ponovnog rada nanorobota u i tako pored beskonačnosti. To jest, nanoroboti će "ispraviti" radu jedni od drugih.

Ali čak i u takvoj situaciji, sačuvana je kontrola nad robotima. Sudjelovanje ljekara, gledajući postupak liječenja ili isključivanje jedne vrste nanorobota, ili reprograma (sve dok su još uvijek unutar tijela) tako da njihov rad ne uzrokuje deformaciju tkiva. Doktor mora stalno držati "ruku na pulsu" kako bi se izbjegle takve situacije. Smjetanje lekara koji prisustvuju glavni je regulatorni element u neočekivanim greškama i problemima, tako da kvalifikacije prisutno osoblja igraju najvažnu ulogu.

19. Koja bi bila najveća korist za čovječanstvo, u korištenju nanomedicina?

Nanomedicina će isključiti gotovo sve rasprostranjene bolesti dvadesetog vijeka, boli; To će povećati život osobe i proširit će naše mentalne mogućnosti.

Nanometrijski dimenzionalni uređaj za pohranu podataka koji može pohraniti informacije ekvivalentne informacije o kongresu Poduzimaju samo ~ 8.000 mikrona 3, što je zapremina ćelija jetre i manje od obima koje je zauzimao Neuron - nervna ćelija. Ako implantirajući takve uređaje u ljudskom mozgu, zajedno s pristupnim uređajima, iznos informacija koje mogu pohraniti u ljudskoj memoriji povećat će neizmjerno.

Jednostavan nanokompjuter, izvedbeni 10 teraflopa u sekundi (10 teraflopa - 10 13 operacija s plutajućim zarezima) koje opisuje Drexler, takođe zauzima iznos prosječne ljudske ćelije. Ovo je računalo ekvivalentno (sa mnogo pojednostavljenja) prebrojane sposobnosti ljudskog mozga. On razbija B. okruženje Oko 0,001 vata vrućina. Ljudski mozak s istim brojem operacija u sekundi, dispezira 25 vati toplote. Ako implantirate u ljudskom mozgu nekoliko takvih uređaja, možete nekoliko puta ubrzati procese ljudskog razmišljanja.

Ali možda će glavna korist za čovječanstvo biti era svijeta, koja se dogodila zahvaljujući razvoju nanotehnologije. Nadamo se da su pametni, obrazovani, zdravi, nevin ljudi koji imaju dobre kuće, neće se htjeti boriti jedni s drugima. Ljudi koji mogu živjeti život mnogo više i duže nego sada, neće želeti izložiti svoju prijetnju postojanja.