На протяжении многих веков человечество мечтает о вечной жизни и сохранении молодости. Сегодняшнее развитие медицины и high-tech еще не совсем готово претворить эти мечты в реальность. Однако ученые считают, что в этом нам помогут нанотехнологии, в частности, использование нанороботов в медицине. Следует отметить, что идея использования нанороботов для лечения различных заболеваний далеко не нова. В настоящее время уже созданы наноэлектромеханические устройства, которые можно считать прототипами нанороботов, несущих в себе огромные перспективы.

Нанороботы – это машины, размером с молекулу, которые могут передвигаться, обрабатывать и передавать информацию, исполнять различные программы.
Группа ученых во главе с Адриано Кавальканти (Adriano Cavalcanti), занимающиеся изучением нанотехнологий, представили трехмерную систему (3D), фактически, виртуальную реальность, для изучения поведения виртуальных нанороботов, их взаимодействия с виртуальными биомалекулами в артериях. Эта виртуальная реальность получила название NCD (Nanorobot Control Design). На практике NCD позволяет визуально представить те процессы, которые происходят с нанороботом внутри человеческого тела. С ее помощью ученые планируют ускорить процесс разработки и практического внедрения медицинских нанороботов. Следующий рисунок дает нам представление о том, как они будут выглядеть и функционировать.


Двигатели (моторы) и пластины дают возможность передвигаться, распознающий (сортировочный) винт помогает ориентироваться в окружающей среде и распознавать клетки, нуждающиеся в лечении, конусы голубого цвета показывают радиус действия сенсоров. Контроль над нанороботами планируется осуществлять при помощи мобильного телефона с поддержкой радиочастот.

Это, собственно, все основные части нанобота, их не очень много, но типичный медицинский наноробот должен иметь настолько маленькие (микронные) размеры, чтобы он мог беспрепятственно передвигаться по капиллярам. Само собой, воссоздать его в реальности – непростая задача.

Но если обычные нанороботы должны уметь превращать одну вещь в другую, переставляя составляющие их атомы, то медицинские нанороботы должны уметь распознавать болезнь, доставлять лекарства и даже делать хирургические операции. При этом лекарство должно доставляться непосредственно к больным органам, избегая здоровых, которым они могут нанести вред.

На следующем рисунке показана доставка лекарств. В ее процессе нанороботы встречают на своем пути различные препятствия в виде белков и различных частиц, перемещаемых током крови, так как речь идёт о движении в достаточно вязкой артериальной среде. Это вызывает определенные трудности при определении “пунктов” для доставки лекарства.


Данная трехмерная система также позволяет моделировать поведение наноробота, перед которым поставлена задача поиска белков в виртуальной динамичной среде, а также перенос его к так называемому “пункту” получения лекарства. Эксперименты подтвердили, что лучшие результаты достигаются при поиске целей в более узких сосудах и при использовании химических и термических биосенсоров.

Исследователи изучают и анализируют “поведение” нанороботов. Например, для выполнения задачи нанороботы могут использовать различные химические и температурные сенсоры, а также разные траектории движения.

Несмотря на определенные успехи в данной области, все еще существует огромное количество задач, которые необходимо решить. Необходим механизм, который позволит точно направлять нанороботов к больному органу или клетке. При этом необходимо избежать накопления лекарства в организме после доставки.

Исследователи обещают появление новинки на рынке только к 2015 году. Столь длительный период понадобится не столько на разработку технологии производства, сколько на тестирование совместимости и безопасности таких устройств.

Остается надеяться на то, что наука достигнет такого уровня развития нанотехнологий, при котором их применение в медицине позволит предотвратить и излечить огромное количество болезней, а возможно и продлить жизнь человека и существенно расширить его природные возможности. И кто знает, может через 10-15 лет человечество достигнет настоящего бессмертия.


По материалам www.primidi.com