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)器人探測到發(fā)燒原因,然后運(yùn)行到適當(dāng)?shù)南到y(tǒng),直接對感染部位進(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”,在鎖定病灶后自動釋放所攜帶的藥物。
■納米機(jī)器人會“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??茖W(xué)家們在病人的體外制造磁場來操控這些附屬肢體的動作。磁場能使機(jī)器人的肢體振動,并且在血管中運(yùn)動。科學(xué)家利用電容器來產(chǎn)生磁場,納米機(jī)器人的移動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)器人這時會做出應(yīng)該釋放藥物的判斷。如果檢測到的指標(biāo)并不充分,它最后會位于“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,它們自動且不間斷地在身體內(nèi)巡邏,尋找各種疾病信號,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹委煟覀兊纳眢w的使用年限將大大延長。
而一些美國科學(xué)家正在進(jìn)行的研究更有創(chuàng)意,他們利用為精子長距離游動提供能量的生物能,作為納米儀器的動力進(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)器人提供動力。這些對納米機(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)器人還都處在試驗階段,大到長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醫(yī)學(xué)革命。
■身體健康可隨時監(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)然那時候的機(jī)器人將比現(xiàn)在小得多。這些機(jī)器人可以單獨或者成組地工作,來根除疾病或處理其他狀況?;蛟S還會出現(xiàn)一種半自動的納米機(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、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,不會出現(xiàn)“納米蜘蛛”在人體內(nèi)泛濫成災(zāi)。
雖然在現(xiàn)實中該技術(shù)離我們還有些遙遠(yuǎn),但其隨時警惕身體健康狀態(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,因為它們也許會在人體內(nèi)發(fā)生故障,或者在錯誤的時間向錯誤位置釋放大量藥物。