Nano Robotics هي تقنية إنشاء آلات أو الروبوتات قريبة من المقياس المجهري للنانومتر (10-9 أمتار). يشير Nanorobotics إلى تكنولوجيا النانو - تخصص هندسي لتصميم وبناء الروبوتات النانوية. تتراوح هذه الأجهزة من 0.1-10 ميكرومتر وتتكون من مقياس نانو أو مكونات جزيئية. نظرًا لعدم إنشاء روبوتات نانو اصطناعية غير بيولوجية حتى الآن ، فإنها تظل مفهومًا متخيلًا. كما تم استخدام أسماء الروبوتات النانوية أو النانويدات أو النانو أو النانوميت لوصف هذه الأجهزة الافتراضية.
روبوتات النانو
يمكن استخدام الروبوتات النانوية في مجالات تطبيق مختلفة مثل الطب وتكنولوجيا الفضاء. في الوقت الحاضر ، تلعب هذه الروبوتات النانوية دورًا حاسمًا في مجال الطب الحيوي ، وخاصة لعلاج السرطان ، وتمدد الأوعية الدموية الدماغية ، وإزالة حصوات الكلى ، والقضاء على الأجزاء التالفة في بنية الحمض النووي ، وبعض العلاجات الأخرى التي تحتاج إلى أقصى دعم إنقاذ حياة البشر.
Nanorobots هي أجهزة نانوية تستخدم لغرض الحفاظ على جسم الإنسان وحمايته من مسببات الأمراض. يتم تنفيذ Nanorobots باستخدام عدة مكونات مثل أجهزة الاستشعار ، والمحركات ، والتحكم ، والطاقة ، تواصل ومن خلال ربط المقاييس المتقاطعة الخاصة بين الأنظمة العضوية غير العضوية.
يتم تطوير nanorobots باستخدام أساليب مختلفة مثل:
Biochip
يمكن اعتبار الجمع بين تقنية النانو والطباعة الحجرية والمواد الحيوية الجديدة طريقة ممكنة مطلوبة لتصميم التكنولوجيا لتطوير الروبوتات النانوية للتطبيقات الطبية مثل التشخيص وتوصيل الأدوية. هذا النهج الواقعي في تصميم الروبوتات النانوية هو منهجية تستخدم في الصناعات الإلكترونية.
Nubots
Nubot هو اختصار لـ 'روبوتات الحمض النووي'. Nubots هي أجهزة روبوت من صنع الإنسان في مقياس النانو. تشمل nubots التمثيلية العديد من مشاة Deoxy Nucleic Acid التي أبلغت عنها مجموعة Ned Seeman في جامعة نيويورك ، ومجموعة Niles Pierce في Caltech ، ومجموعة John Reif في جامعة Duke ، ومجموعة Chengde Mao في Purdue ، ومجموعة Andrew Turberfield في جامعة أكسفورد.
تجميع النانو الموضعي
في عام 2000 ، وجد روبرت فريتاس ورالف ميركل تعاونًا في مصنع النانو وهو جهد مستمر يتكون من عشر منظمات مع 23 باحثًا من أربعة بلدان. يهدف هذا التعاون إلى تطوير تخليق ميكانيكي يتم التحكم فيه موضعيًا ومصنع نانوي ألماس قادر على بناء روبوت طبي نانوي الشكل.
إستعمال البكتيريا
يستخدم هذا النهج الكائنات الحية الدقيقة البيولوجية ، مثل بكتيريا Escherichia coil. لذلك يستخدم هذا النموذج سوطًا لغرض الدفع. إن استخدام المجالات الكهرومغناطيسية هو التحكم في حركة الجهاز البيولوجي المتكامل وتطبيقاته المحدودة.
تطبيقات Nanorobots
1. Nanorobotics في الجراحة
يتم إدخال الروبوتات النانوية الجراحية في جسم الإنسان من خلال أنظمة الأوعية الدموية والتجاويف الأخرى. تعمل الروبوتات النانوية الجراحية كجراح شبه مستقل داخل جسم الإنسان ويتم برمجتها أو توجيهها بواسطة جراح بشري. يؤدي هذا الروبوت النانوي الجراحي المبرمج وظائف مختلفة مثل البحث عن مسببات الأمراض ، ثم تشخيص الآفات وتصحيحها عن طريق المعالجة النانوية المتزامنة بواسطة جهاز كمبيوتر على متن الطائرة أثناء الحفاظ على الجراح المشرف والتواصل معه من خلال إشارات الموجات فوق الصوتية المشفرة.
Nanorobotics في الجراحة
في الوقت الحاضر ، يتم استكشاف الأشكال السابقة للجراحة النانوية الخلوية. على سبيل المثال ، يتم استخدام الماصة الدقيقة التي تهتز بسرعة بتردد 100 هرتز الماصة الدقيقة أقل نسبيًا من قطر طرف 1 ميكرون لقطع التشعبات من الخلايا العصبية المفردة. هذه العملية لا ينبغي أن تضر بقدرة الخلية.
2. التشخيص والاختبار
تستخدم الروبوتات النانوية الطبية لغرض تشخيص واختبار ومراقبة الكائنات الحية الدقيقة والأنسجة والخلايا في مجرى الدم. هذه الروبوتات النانوية قادرة على تدوين السجل ، والإبلاغ عن بعض العلامات الحيوية مثل درجة الحرارة والضغط ومعلمات الجهاز المناعي لأجزاء مختلفة من جسم الإنسان بشكل مستمر.
3. Nanorobotics في العلاج الجيني
يمكن تطبيق Nanorobots أيضًا في علاج الأمراض الوراثية ، من خلال ربط الهياكل الجزيئية للحمض النووي والبروتينات في الخلية. ثم يتم تصحيح (تحرير) التعديلات والمخالفات في تسلسل الحمض النووي والبروتين. يعتبر العلاج ببدائل الكروموسومات فعالاً للغاية مقارنة بإصلاح الخلايا. وعاء إصلاح مُجمَّع يحمل في ثناياه عوامل في جسم الإنسان لإجراء صيانة الوراثة عن طريق الطفو داخل نواة الخلية.
Nanorobotics في العلاج الجيني
عندما يتم تضخيم اللفائف الفائقة للحمض النووي داخل زوجها السفلي من الأذرع الروبوتية ، تسحب الماكينة النانوية الشريط الذي تم فكه للتحليل في حين أن الذراعين يفصلان البروتينات عن السلسلة. يتم وضع المعلومات المخزنة في قاعدة بيانات الكمبيوتر النانوي الكبير خارج النواة ومقارنتها بالتركيبات الجزيئية لكل من الحمض النووي والبروتينات التي يتم توصيلها من خلال رابط الاتصال بسفينة إصلاح الخلايا. يتم تصحيح التشوهات الموجودة في الهياكل ، وإعادة ربط البروتينات بسلسلة Deoxy Nucleic Acid مرة أخرى إلى شكلها الأصلي.
4. الروبوتات النانوية في اكتشاف السرطان وعلاجه
تستخدم المراحل الحالية للتقنيات الطبية وأدوات العلاج من أجل علاج ناجح للسرطان. يعتمد الجانب المهم لتحقيق علاج ناجح على تحسين توصيل الدواء بكفاءة لتقليل الآثار الجانبية للعلاج الكيميائي.
روبوتات النانو في اكتشاف السرطان وعلاجه
تُستخدم الروبوتات النانوية المزودة بأجهزة استشعار حيوية كيميائية لاكتشاف الخلايا السرطانية في المراحل المبكرة من تطور السرطان داخل جسم المريض. تستخدم مستشعرات النانو أيضًا للعثور على شدة إشارات E-cadherin.
5. طب الأسنان النانوي هو أحد أفضل التطبيقات حيث تساعد الروبوتات النانوية في العمليات المختلفة المتعلقة بطب الأسنان. هذه الروبوتات النانوية مفيدة في إزالة حساسية الأسنان ، والتخدير الفموي ، وتقويم مجموعة الأسنان غير المنتظمة وتحسين متانة الأسنان ، وإصلاح الأسنان وتحسين مظهر الأسنان ، إلخ.
طب الأسنان النانوي
6. يمكن أيضًا استخدام Nanorobots كأجهزة مساعدة لمعالجة التفاعلات الكيميائية المختلفة في الأعضاء المصابة. هذه الروبوتات مفيدة أيضًا لـ رصد ومراقبة مستويات الجلوكوز في مرضى السكري.
المشاريع الروبوتية
تتضمن قائمة المشاريع الروبوتية ما يلي.
مشاريع الروبوتات لطلاب الهندسة
1. تحكم بالأشعة تحت الحمراء مركبة آلية
اثنين. موجة تردد الراديو مركبة روبوتية يتم التحكم فيها مع ترتيب شعاع الليزر
3. 8051 متحكم قائم الخط التالي للمركبة الآلية
4. السيطرة وحركة اختيار ووضع الروبوت الذراع باستخدام Android لاسلكيًا
5. سيارة آلية التحكم الصوتي عن طريق مسافة طويلة التعرف على الكلام
6. مركبة روبوتية للكشف عن المعادن
7. اختر N Place مع قابض الالتقاط الناعم
8. إطفاء المركبات الآلية باستخدام 8051 متحكم
9. روبوت التحكم بترددات الراديو مع كاميرا لاسلكية للرؤية الليلية للتجسس في ميدان الحرب
10. روبوت مكافحة الحرائق يعمل عن بعد مع تطبيقات أندرويد
11. روبوت لاسلكي متعدد الأغراض يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر الشخصي.
12. نغمة مزدوجة متعددة التردد القائم على الهاتف المحمول الروبوت التي تسيطر عليها
13. بوصلة رقمية و نظام تحديد المواقع العالمي نظام الملاحة الذاتي القائم
14. قطارات المترو الآلية التي تتنقل بين محطتين
هذا كل شيء عن تطبيقات الروبوتات النانوية في المجال الطبي مثل الجراحة والتشخيص والاختبار والعلاج الجيني واكتشاف السرطان وعلاجه وطب الأسنان بالنانو وما إلى ذلك. قائمة المشاريع الواردة في هذه المقالة مفيدة جدًا طلاب الهندسة لمشاريع الروبوتات . علاوة على ذلك ، للحصول على أي مساعدة بخصوص هذا الموضوع ، يمكنك الاتصال بنا من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه.
اعتمادات الصورة:
