納米機器人在醫(yī)療上的應用-課件

1、納米機器人在醫(yī)療上的應用組員：禹露 林志豪1PPT課件納米機器人在醫(yī)療上的應用組員：禹露1PPT課件納米生物學的近期設想，是在納米尺度上應用生物學原理，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，研制可編程的分子機器人，也稱納米機器人。合成生物學對細胞信號傳導與基因調(diào)控網(wǎng)絡重新設計，開發(fā)“在體”或“濕”的生物計算機或細胞機器人，從而產(chǎn)生了另種方式的納米機器人技術。納米技術應用于醫(yī)療之后，會在攻克許多頑癥方面為人類帶來新的希望。摘要2PPT課件納米生物學的近期設想，是在納米尺度上應用生物學原理，發(fā)現(xiàn)新機器醫(yī)生鉆進人體治病3PPT課件機器醫(yī)生鉆進人體治病3PPT課件納米機器人：內(nèi)容 在納米尺度上了解生物大分子的精細結(jié)構(gòu)及其與功能

2、的聯(lián)系。在納米尺度上獲得生命信息，例如，利用掃描隧道顯微鏡獲取細胞膜和細胞表面的結(jié)構(gòu)信息等。納米機器人的研制。納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內(nèi)容，第一代納米機器人是生物系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的有機結(jié)合體，這種納米機器人可注入人體血管內(nèi)，進行健康檢查和疾病治療。還可以用來進行人體器官的修復工作、作整容手術、從基因中除去有害的，或把正常的安裝在基因中，使機體正常運行。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，第三代納米機器人將包含有納米計算機，是一種可以進行人機對話的裝置。4PPT課件納米機器人：內(nèi)容 在納米尺度上了解生物大分子納米機器人：結(jié)構(gòu)一：“手指” ，起操作

3、作用?？梢跃傻靥幚砀鞣N分子；有微小的“電腦”來指揮“手指”如何操作?！笆种浮笨赡苡商技{米管制造，它的強度是鋼的100倍，細度是頭發(fā)絲的五萬分之一。 二：“電腦”，起指揮作用可能由碳納米管制造，這些碳納米管既能做晶體管又能做連接它們的導線?！半娔X”也可能由DNA制造，用適當?shù)能浖妥銐虻撵`巧性進行武裝的納米機器人可以構(gòu)建任何物質(zhì)。5PPT課件納米機器人：結(jié)構(gòu)一：“手指” ，起操作作用?？梢跃傻靥幚砀麽t(yī)療用納米機器人構(gòu)造6PPT課件醫(yī)療用納米機器人構(gòu)造6PPT課件納米機器人：特色 組成納米級原件的元素主要有碳、氫、氧、硫，其中碳元素最總要。這是因為由碳原子組成的金剛石和納米碳管強度高，為化學惰

4、性，不會引起免疫反應和過敏休克反應，所以應用性強。 不過，納米醫(yī)學的獨到之處在于它的精確性。隨著納米技術的進步，醫(yī)療納米機器人將裝備通信和導航系統(tǒng)。同時人體也會置入通信和導航系統(tǒng)。這樣醫(yī)生可以在分子水平上精確控制進入人體的納米機器人。每種醫(yī)療納米機器人表面裝有特定的抗體，能與人體特定的細胞抗原結(jié)合，從而保證醫(yī)療納米機器人準確到達要修復的組織和器官中。人體內(nèi)的納米機器人通過其表面抗體與細胞表面抗體的專一性，準確識別并作用于專一部位，從而完成醫(yī)療任務。7PPT課件納米機器人：特色 組成納米級原件的元素主要有納米機器人(藝術圖)8PPT課件納米機器人(藝術圖)8PPT課件納米機器人在醫(yī)療上的作用1、

5、細胞與基因的修復2、清理體內(nèi)垃圾3、養(yǎng)護血管 9PPT課件納米機器人在醫(yī)療上的作用1、細胞與基因的修復9PPT課件1、細胞與基因的修復隨著人類對物質(zhì)控制能力的不斷進步，將會誕生分子大小的機械部件，可以組裝成比細胞還要小的微型機器。人工制造的“細胞修復機”，在納米計算機的操縱下，可以逐個的原子進行操作修復，修正DNA的錯誤，維護個別細胞的成分。2、清理體內(nèi)垃圾人的機體是一個保持自然平衡的有機體，通過新陳代謝可以起到吸收新鮮養(yǎng)分、排除有害物質(zhì)的作用。但有時候人體自身平衡出現(xiàn)問題，無法實現(xiàn)自我平衡。例如，鉛、汞中毒，無法排出，也無法被分解。這時如果派納米機器人進入體內(nèi)，就會極具目的性的把這些有害物質(zhì)

6、清除體內(nèi)，使人體恢復自然平衡。3、養(yǎng)護血管人體的腦部血管常會有些天生脆弱的地方，平時不表現(xiàn)，但在意想不到的時候，可能突然發(fā)生破裂，導致腦溢血。如果我們事先派納米機器人進入血管，細細檢查，并且一一修復那些脆弱血管，就可以避免悲劇的發(fā)生。有時血管中會產(chǎn)生血栓，堵塞血液正常流動。如果把納米機器人導入血管，可以把血栓打成小碎片，避免血栓的發(fā)生。10PPT課件1、細胞與基因的修復10PPT課件醫(yī)療工作原理 首先：醫(yī)療納米機器人被注入人體后，開始在人體內(nèi)循環(huán)。然而，處于循環(huán)狀態(tài)的醫(yī)療納米機器人在靶域之外，完全不具有活性。當納米機器人進入靶域后，靶域細胞表面抗體會被醫(yī)療納米機器人檢測到。此刻，醫(yī)療納米機器人

7、轉(zhuǎn)入活性狀態(tài)。當然，納米機器人要得到監(jiān)管醫(yī)生的聲音指令后才最終轉(zhuǎn)入治療狀態(tài)。由于人體內(nèi)已經(jīng)置入了導航系統(tǒng)，所以整個治療過程完全處于監(jiān)管醫(yī)生控制之下。11PPT課件醫(yī)療工作原理 首先：醫(yī)療納米機器人被注入人納米機器人正在尋找入侵的病毒12PPT課件納米機器人正在尋找入侵的病毒12PPT課件 納米機器人還可以攜帶化學藥物，并且準確送達靶細胞，并且，其表面?zhèn)鞲衅髂軝z測周圍藥物的濃度，從而控制藥物的釋放劑量。13PPT課件 納米機器人還可以攜帶化學藥物，并且準確一個納米機器人正在進入紅細胞14PPT課件一個納米機器人正在進入紅細胞14PPT課件 一個納米機器人在清理血管中的有害堆積物 一個納米機器人在

8、清理血管中的有害堆積物15PPT課件 一個納米機器人在清理血管中的有害堆積物15PPT課件納米機器人的驅(qū)動問題 有關醫(yī)療納米機器人在人體內(nèi)的驅(qū)動問題，美國康奈爾大學研究人員在活細胞內(nèi)的能源機制啟發(fā)下，制造出的一種馬達。這種微型馬達以三磷酸腺苷酶為基礎，依靠為細胞內(nèi)化學反應提供能量的高能分子三磷酸腺苷（ATP）為能源。 在高中生物我們知道ATP事實上是人體能量的直接來源，當A-PPP（低能）或APPP（高能）通過水解轉(zhuǎn)化為ADP+Pi時釋放出能量。 上面兩種圖片中的醫(yī)療用機器人事實上正是利用了ATP作為能量的來源。16PPT課件納米機器人的驅(qū)動問題 有關醫(yī)療納米機器人在人體內(nèi)的納米機器人血管清淤17PPT課件納米機器人血管清淤17PPT課件在二維物體表面行走的納米蜘蛛機器人(藝術圖)18PPT課件在二維物體表面行走的納米蜘蛛機器人(藝術圖)18PPT課件展望納米機器人一直在發(fā)展。就如已經(jīng)有化學家們利用測序取得了一定的成績，他們使用短小的DNA分子步移技術（DNA walker）幫助合成復雜的DNA分子。這種DNA“步移者”實際上可以看作是一種非常原始的DNA機器人，它可以沿著線性軌道一步步的往前走。這位DNA機器人的腿就是與固定在預設表面上的DNA鏈互補配對結(jié)合的DNA鏈。互補的概念從高中生物學過就是A=T ，G=C的互補形式。這種機器人地移動是通過科研人員添加燃料鏈下指定行動