一種比人體細(xì)胞還要小的納米機(jī)器人通過口服或者從皮膚切口進(jìn)入人體細(xì)胞的話,人們根本感覺不到它的存在,但卻具有極高超的醫(yī)術(shù)。
納米機(jī)器人為治療提供了一種全新的方式:你正持續(xù)發(fā)燒,但醫(yī)生既不開藥,也不打針,而是在你的血管里植入一種極微小的機(jī)器人。機(jī)器人探測(cè)到發(fā)燒原因,然后運(yùn)行到適當(dāng)?shù)南到y(tǒng),直接對(duì)感染部位進(jìn)行治療。
現(xiàn)在全球相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家們正致力于設(shè)計(jì)這種“納米機(jī)器人”,人們希望它們能夠治療各種疾病,修復(fù)受損基因,將人的壽命大大延伸。
7 月6 日的《大眾科學(xué)》雜志就報(bào)道稱,以色列科學(xué)家正在研制一種微型納米機(jī)器人,它可以在人體內(nèi)“巡邏”,在鎖定病灶后自動(dòng)釋放所攜帶的藥物。
■納米機(jī)器人會(huì)“巡邏”
這種機(jī)器人的體積非常小,它借助細(xì)小的附屬肢體在血管中附著和移動(dòng)。科學(xué)家們?cè)诓∪说捏w外制造磁場(chǎng)來操控這些附屬肢體的動(dòng)作。磁場(chǎng)能使機(jī)器人的肢體振動(dòng),并且在血管中運(yùn)動(dòng)??茖W(xué)家利用電容器來產(chǎn)生磁場(chǎng),納米機(jī)器人的移動(dòng)看起來就像一架飛機(jī)在血管中穿行。
它可以從多種渠道來檢測(cè)疾病指標(biāo),例如信使RNA(遺傳信息載體)、蛋白質(zhì)以及多種小分子。
技術(shù)人員需要事先給這種機(jī)器人編程,將某種特定疾病定義為“是”狀態(tài)?!把策墶边^程中,機(jī)器人可執(zhí)行一系列計(jì)算,檢查所在位置處信使RNA 上的疾病指標(biāo)。如果某種特定疾病的所有指標(biāo)都滿足,機(jī)器人這時(shí)會(huì)做出應(yīng)該釋放藥物的判斷。如果檢測(cè)到的指標(biāo)并不充分,它最后會(huì)位于“否”的狀態(tài)。
試想一下,如果人體內(nèi)擁有大量的納米機(jī)器人,它們自動(dòng)且不間斷地在身體內(nèi)巡邏,尋找各種疾病信號(hào),并進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹委?,我們的身體的使用年限將大大延長(zhǎng)。
而一些美國(guó)科學(xué)家正在進(jìn)行的研究更有創(chuàng)意,他們利用為精子長(zhǎng)距離游動(dòng)提供能量的生物能,作為納米儀器的動(dòng)力進(jìn)行工作。另外,日本的科學(xué)家們則希望通過紫外線與可見光來給納米機(jī)器人提供動(dòng)力。這些對(duì)納米機(jī)器人“引擎”的研究全都是為了創(chuàng)造出更小的機(jī)器人。
目前的醫(yī)用納米機(jī)器人還都處在試驗(yàn)階段,大到長(zhǎng)2 厘米,小到直徑1 毫米,但可以肯定的是,未來幾年內(nèi),納米機(jī)器人將可能帶來一場(chǎng)醫(yī)學(xué)革命。
■身體健康可隨時(shí)監(jiān)管
按照設(shè)想,這些通過顯微鏡才能看到的納米機(jī)器人,將能夠治療很多疾病。
未來,醫(yī)生可以利用細(xì)菌般大小的機(jī)器人來治療從心臟病到癌癥的各種疾病。當(dāng)然那時(shí)候的機(jī)器人將比現(xiàn)在小得多。這些機(jī)器人可以單獨(dú)或者成組地工作,來根除疾病或處理其他狀況。或許還會(huì)出現(xiàn)一種半自動(dòng)的納米機(jī)器人,通過植入人體,定期為人檢查身體,以應(yīng)對(duì)一些突發(fā)疾病。和此前那些應(yīng)急治療不同,這種機(jī)器人將永遠(yuǎn)留在病人體內(nèi)。
去年6 月,美國(guó)哥倫比亞大學(xué)生物工程學(xué)研究人員米蘭·斯托諾維克等人研制出了“納米蜘蛛”,能夠跟隨DNA的運(yùn)行軌跡自由地行走、移動(dòng)、轉(zhuǎn)向以及停止,并能區(qū)別健康細(xì)胞和癌細(xì)胞,還可以成為清理人體血管的“管道工”,有效預(yù)防心血管疾病。它甚至可以實(shí)現(xiàn)自我復(fù)制。它還能利用人體內(nèi)的DNA分子進(jìn)行自我復(fù)制,但能夠根據(jù)任務(wù)的需要來確定所需復(fù)制的數(shù)量,不會(huì)出現(xiàn)“納米蜘蛛”在人體內(nèi)泛濫成災(zāi)。
雖然在現(xiàn)實(shí)中該技術(shù)離我們還有些遙遠(yuǎn),但其隨時(shí)警惕身體健康狀態(tài)的功能非常誘人。不過這種生物分子納米機(jī)器可能也讓一些人感到憂慮,因?yàn)樗鼈円苍S會(huì)在人體內(nèi)發(fā)生故障,或者在錯(cuò)誤的時(shí)間向錯(cuò)誤位置釋放大量藥物。