什么是納米機(jī)器人 納米機(jī)器人有什么用途

• 2021年9月18日 ZhouJiaLiang來源：互聯(lián)網(wǎng) 1338 88
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“納米機(jī)器人”是機(jī)器人工程學(xué)的一種新興科技，納米機(jī)器人的研制屬于“分子納米技術(shù)(Molecular nanotechnology，簡稱MNT)”的范疇，它根據(jù)分子水平的生物學(xué)原理為設(shè)計(jì)原型，設(shè)計(jì)制造可對納米空間進(jìn)行操作的“功能分子器件”。

中國科學(xué)家用蜘蛛絲造出納米機(jī)器人

近期，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)所陶虎團(tuán)隊(duì)與上海交通大學(xué)夏小霞、錢志剛合作，用基因重組的蜘蛛絲蛋白3D打印出納米機(jī)器人，加工精度達(dá)到14納米，這一技術(shù)有望用于智能仿生感知、藥物遞送納米機(jī)器人等領(lǐng)域。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》。

什么是納米機(jī)器人

“納米機(jī)器人”是機(jī)器人工程學(xué)的一種新興科技，納米機(jī)器人的研制屬于“分子納米技術(shù)(Molecular nanotechnology，簡稱MNT)”的范疇，它根據(jù)分子水平的生物學(xué)原理為設(shè)計(jì)原型，設(shè)計(jì)制造可對納米空間進(jìn)行操作的“功能分子器件”。

納米機(jī)器人的設(shè)想，是在納米尺度上應(yīng)用生物學(xué)原理，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，研制可編程的分子機(jī)器人。合成生物學(xué)對細(xì)胞信號傳導(dǎo)與基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)重新設(shè)計(jì)，開發(fā)“在體”或“濕”的生物計(jì)算機(jī)或細(xì)胞機(jī)器人，從而產(chǎn)生了另種方式的納米機(jī)器人技術(shù)。

據(jù)專家介紹，目前，研究納米機(jī)器人最多使用的是磁性材料，但其生物兼容性稍微差一點(diǎn)兒?，F(xiàn)在被研究的具有生物兼容性的材料有很多，比較有代表性的是可降解的水凝膠或者多肽。但具有生物兼容性的材料也存在一個(gè)問題。舉例來說，使用磁性材料，納米機(jī)器人進(jìn)到人體之后，由于其自帶磁性，人們可以通過外磁場對其進(jìn)行控制。如果換成生物兼容性材料，能源從哪來、怎么控制它就變成了新的問題。

納米機(jī)器人有什么用途

目前，納米機(jī)器人在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。一方面納米機(jī)器人可以通過識(shí)別人體內(nèi)部一些化學(xué)信號的變化，對疾病進(jìn)行診斷，幫助醫(yī)生在病人病情惡化前提供更有效的治療方案。

在治療癌癥方面，納米機(jī)器人被認(rèn)為是最精準(zhǔn)的靶向治療方式。它可以通過靶向精準(zhǔn)定位，辨析細(xì)胞好壞，精準(zhǔn)的將裝載藥物作用于癌細(xì)胞。

在治療血栓方面，外科醫(yī)生可以通過操控納米機(jī)器人來治療存在于密集復(fù)雜血管之間的血栓，并將抗凝血藥物送至細(xì)胞。這種納米機(jī)器人為治療血栓提供了新思路。

納米機(jī)器人行業(yè)分析

在“十四五”時(shí)期，智能制造和醫(yī)藥創(chuàng)新已成為我國重點(diǎn)扶持的兩個(gè)重要發(fā)展方向?！吨袊圃?025》更是將手術(shù)機(jī)器人列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。有研究報(bào)告提出，未來五年中國手術(shù)機(jī)器人行業(yè)規(guī)模將以29.8%的年復(fù)合增長率高速增長。手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用越來越廣泛，且微創(chuàng)式手術(shù)正成為行業(yè)的發(fā)展趨勢。利用微納米機(jī)器人，可以更好地實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療。實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療有兩種手段，一是使用機(jī)器人的物理手段，精準(zhǔn)去除腫瘤;二是利用微控和生物手段，將機(jī)器人技術(shù)和單細(xì)胞分析技術(shù)相結(jié)合，使細(xì)胞的抗原與藥物抗體之間產(chǎn)生反應(yīng)，以殺死癌細(xì)胞。傳統(tǒng)的機(jī)器人幫助人類工作，微納米技術(shù)則能夠拓展人的能力。若能將機(jī)器人技術(shù)與醫(yī)藥研發(fā)技術(shù)相結(jié)合，未來50年內(nèi)，微納米機(jī)器人能夠帶動(dòng)機(jī)器人行業(yè)的迅速發(fā)展。目前，中國已有大量醫(yī)療機(jī)器人新興企業(yè)，但大多為代工廠，創(chuàng)新能力相對欠缺。不過，未來若納米機(jī)器人能真正運(yùn)用到臨床領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，醫(yī)療機(jī)器人市場規(guī)?；?qū)⒊^汽車機(jī)器人。

歐美領(lǐng)先 中國追趕

未來的醫(yī)療診斷和操作將更加復(fù)雜與精細(xì)，對影像的要求越來越高，也需要手術(shù)機(jī)器人具有更高的精度。所以，各國都在抓緊研究納米級的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，以便輔助更高精度的手術(shù)。

從研發(fā)機(jī)構(gòu)數(shù)量、研究熱度、起步時(shí)間等方面來看，歐美等西方國家一如既往是前沿科技的領(lǐng)頭羊和踐行者;中國在國家納米科學(xué)中心成立后，學(xué)界對于納米機(jī)器人用于醫(yī)療領(lǐng)域的研究便不斷涌現(xiàn)，各大科研院所、高校等日漸成規(guī)模，哈工大、沈陽自動(dòng)化研究所等扛起了大旗，高質(zhì)量、原創(chuàng)性的研究成果加快彌補(bǔ)國內(nèi)及國際上的缺陷。

從市場區(qū)域分布來看，北美地區(qū)是納米機(jī)器人的主要市場，其納米機(jī)器人市場的復(fù)合年增長率預(yù)計(jì)為12.2%——預(yù)計(jì)到預(yù)測期結(jié)束時(shí)，將從2016年的550億美元增至730億美元;歐洲地區(qū)是納米機(jī)器人的第二大主要市場;由于這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用需要醫(yī)療機(jī)構(gòu)的大量資金投入，同時(shí)也需要加強(qiáng)對員工的培訓(xùn)，亞太地區(qū)預(yù)計(jì)將是納米機(jī)器人增長最快的市場。

想要了解更多納米機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展前景，請查閱《2019-2025年中國納米機(jī)器人行業(yè)市場深度分析及發(fā)展趨勢研究咨詢預(yù)測報(bào)告》。

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