Mikro –és nanorobot koncepciók
Készítette: Horváth Gergő Márton Gergely
Nanorobotok alatt mikroszpókikus méretű robotokat értünk, melyeket specifikus feladatok végrehajtására terveztek.
(Leendő) alkalmazások? Kemoterápia Mesterséges vörösvértest Érfal-tisztítás
Megvalósítás Mesterséges
Katarzyna, Biosystems 65, (2002)
-Lentről-felfelé tervezés (bottom-up design), molekulákból -Fentről-lefelé tervezés (top-down design), egykristályból v. egyéb hordozóból Biológiai Mikro- és Nanorobot koncepciók
Lentről-felfele tervezés (Bottom-up design) Összeállítás molekuláris komponensekből
Vincenzo Balzani – molecular devices and machines
Kémiai vezérlésű molekuláris meghajtó
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Lentről-felfele tervezés (Bottom-up design)
Vincenzo Balzani – molecular devices and machines
Fény vezérlésű molekuláris meghajtó Mikro- és Nanorobot koncepciók
Felülről-lefele tervezés (Top-down design) MEMS (Microelectromechanical systems ) eszközök - Si anizotróp marás → tömbi megmunkálás - Rétegleválasztások - Ábrakialakítás fotolitográfiával - RIE (Reactive Ion Etchning)
http://pro.corbis.com
http://www.imperial.ac.uk
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Felülről-lefele tervezés (Top-down design) Komplex MEMS eszközök -„Rugós erőmérő” -Gyorsulásérzékelő -Mikromotor ecee.colorado.edu
Bradley J. Nelson, Micro/nanorobots
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Felülről-lefele tervezés (Top-down design) A zürichi ETH (műszaki főiskola) által kifejlesztett „mikrorobot” -egy apró feji rész -ahhoz kapcsolódó, a baktériumok ostorát utánzó spirál. -változó mágneses tér hatására halad előre a folyadékban
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Megoldandó problémák Méret Biokompatibilitás Meghajtás Irányíthatóság Követhetőség „Hasznos Teher” Lehetséges megoldáshibrid rendszerek
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Hibrid rendszerek Mesterséges és biológiai rendszerek
integrálása pl. Magnetotaktikus baktériumok (MTB) mint hordozók magnetoszóma
magnetit Mikro- és Nanorobot koncepciók
Flagellum
Irányítás, Meghajtás, Követhetőség Irányítás: külső mágneses térrel,
magnetotaxis 0,5 Gauss erősségű tér
MC-1
Magnetoszóma lánc
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Irányítás, Meghajtás, Követhetőség Előnye: számítógéppel pontosan
vezérelhető, előre megtervezhető útvonal
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Irányítás, Meghajtás, Követhetőség Meghajtás: flagellumok segítségével: kb
200µm/s (mesterséges, forgó mágneses térrel hajtott csavar: 4,6µm/s) A két flagellum összesen kb 4.0-4.7 pN erőt fejt ki
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Meghajtás, Irányítás, Követhetőség Követhetőség: a gyógyászatban használt
MRI segítségével
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Szintetikus és biológia rendszerek összekapcsolása A bakteriális hordozóra test-antitest
kölcsönhatás segítségével bármilyen modult kapcsolhatunk antitest
MC1 Mikro- és Nanorobot koncepciók
Amint a technológia lehetővé teszi
nanorobotok létrehozását, új távlatok nyílhatnak meg a gyógyászatban.
Köszönjük a figyelmet!
Mikro- és Nanorobot koncepciók
Referenciák
Katarzyna Bogunia-Kubik, Masaroni Sugisaka, „From molecular biology to nanotechnology and nanomedicine” Biosystems 65, (2002) 123-138
Vincenzo Balzani,Alberto Credi, and Margherita Venturi, „Molecular devices and machines” Dipartimento di Chimica ‘G. Ciamician’, Universitŕ di Bologna, via Selmi 2 – 40126 Bologna, Italy
http://www.origo.hu/tudomany/20090420-ostorral-uszo-bakterium-meretu-orvosi-mikrorobot.html
Flagellated Bacterial Nanorobots for Medical Interventions in the Human Body, Sylvain Martel, Senior Member, IEEE, Ouajdi Felfoul, Student Member, IEEE, and Mahmood, Mohammadi, 2008
Nano-robotics & Biomedical Applications, World Transhumanist Association, Dr. Oliver C. Ezechi,MBB5,MPA,FwACS,FMCOG.
Micro/nanorobots, Bradley J. Nelson, Lixin Dong, Fumihito Arai
http://index.hu/tudomany/nano0621/
Y. Sun, B.J. Nelson, D.P. Potasek, E. Enikov: A bulk microfabricated multi-axis capacitive cellular force sensor using transverse comb drives, J. Micromech.Microeng. 12, 832–840 (2002)
Mikro- és Nanorobot koncepciók
