Нанороботы в медицине

О нанороботах сейчас пишут много. Мнения о них высказываются противоположные. Одни учёные связывают с развитием нанотехнологий золотой век человечества, другие — апокалипсис и гибель. В эту область науки, о которой большинство россиян и не слышало, только в 2008 году государственными, коммерческими организациями и частными лицами Западной Европы и США были вложены рекордные для науки средства — 8,6 миллиарда долларов!

Фото: нанороботы в медицине — интересные факты

Самый маленький мотор

Идею о том, что из атомов и молекул можно собирать новые устройства, высказал ещё в 50-х годах прошлого века известный американский физик, нобелевский лауреат Ричард Фейман. А быстро завоевавшее учёный мир понятие — нанотехнологий — в 1974 году придумал японец Норе Танигути для описания процесса построения новых объектов и материалов при помощи манипуляций с отдельными атомами.
Нанотехнологий имеют дело с объектами в одну миллиардную часть метра, то есть размером с атом. В 1982 году был создан первый растровый туннельный микроскоп, отмеченный через четыре года Нобелевской премией. Но манипулирование атомами стало реально возможным только через четыре года после появления сканирующего электронного микроскопа с туннельным эффектом. Он мог перемещать отдельные атомы с помощью специальных электромагнитных полей.
Принципиальная дорога в мир нанотехнологий оказалась открытой. Учёные, укладывая атомы углерода в определённой последовательности, собрали из них две шестерёнки, сидевшие на валах и свободно на них вращавшиеся. Началось бурное развитие нанотехнологий. Уже через несколько лет удалось построить первый нано-электродвигатель. В нём использовалась способность некоторых длинных органических молекул передавать электрический ток практически без потерь. Мотор работал, когда на «Обмотку, представляющую собой одну длинную молекулу, подавали напряжение, ротор, состоящий всего из нескольких молекул, начинал вращаться.

Автономный космический корабль

Реальное использование нанотехнологий в различных отраслях науки и техники станет возможным только при наличии универсального инструмента для работы с атомами — наноробота размером в десятки нанометров, способного захватывать отдельные атомы и расставлять их в нужных местах. Такие нанороботы будут обладать способностью, манипулируя атомами и молекулами, создавать из произвольного органического и неорганического подручного материала любые предметы, в том числе и самих себя, размножаясь, как это делают настоящие бактерии. Эрик Дрекслер, пионер нанотехнологий, назвал подобные машины ассемблерами — сборщиками. Образно можно представить наноробот как автономный космический корабль. Он имеет собственный двигатель, позволяющий ему самостоятельно и быстро передвигаться в любом направлении, «руки-манипуляторы, дающие возможность взаимодействовать с миром, мощный компьютер, который управляет его действиями, и систему связи, позволяющую ему получать данные и команды с Земли и взаимодействовать с другими такими же кораблями.

«Мерседес» появится словно из воздуха

Применение нанороботов в промышленности, медицине, экологии полностью изменит мир, в котором живёт современный человек. С их помощью можно будет конструировать новые недорогие нанороботы, которым под силу складывать из атомов и уникальные изделия, и предметы повседневного пользования. В цивилизации, обладающей развитой инфраструктурой нанороботов, отпадёт необходимость и в огромных заводах, и в маленьких фабриках. Их заменит небольшое устройство величиной с холодильник. Внутри будут находиться компьютер, ёмкость с различными химическими элементами и колония нанороботов.
Например, утром человеку понадобилась щётка, чтобы почистить зубы. Он отдаёт команду компьютеру, и тот активирует программу сборки зубной щётки. Нанороботы начинают вылавливать в растворе необходимые для создания щётки атомы и расставлять их по местам. Через некоторое время щётка готова. После использования нанороботы разбирают её на исходные атомы. Поэтому в мире, населённом нанороботами, вещи не загромождают квартиру.
Решится и проблема с транспортом. Человек выходит на улицу, выбирает себе марку автомобиля, и вскоре перед его подъездом, словно из воздуха, появляется только что сложенный из атомов «Мерседес» самой последней модели. Как только он стал не нужен, нанороботы быстро разберут его на атомы.

Прекратить загрязнение планеты!

Нанороботы смогут, наконец, решить одну из самых сложных экологических проблем современности — прекратить загрязнение планеты, на которой живёт человек. Новая технология, по своей сути, Является безотходной. Вышедшие из строя устаревшие вещи не выбрасываются, а просто разбираются нанороботами на атомы.
Кстати, уже сегодня, правда, прототипы будущих совершенных нанороботов начинают защищать природу Земли. Американский Национальный научный фонд выделил лаборатории молекулярной робототехники Университета Южной Калифорнии 1,5 миллиона долларов на создание нанороботов для контроля за загрязнённостью морской воды. Каждый из них будет определять чистоту воды в своей акватории и передавать информацию на спутник, вращающийся на высокой орбите.

Жизнь без рака и СПИДа

Но самые грандиозные перспективы открываются перед медициной — человечество получит лекарства от всех существующих болезней, не только вирусного и бактериального происхождения, но и генетического. Нанороботы смогут проникать в клетки организма и исправлять все повреждения на молекулярном уровне. Работы в этом направлении ведутся в нескольких странах. Ещё в июне 2001 года японец Ишияма создал робота размером с рисовое зерно. Такими машинками, имеющими внутри цилиндрические магниты длиной 8 мм и диаметром менее 1 мм, можно управлять с помощью электромагнитного поля. Он оснащён металлическим шипом, который, нагреваясь, может разрушать раковые клетки.
Использованием нанороботов для борьбы с раком совместно занимаются Национальный институт рака и Управление космонавтики НАСА (США). Они решают с помощью нанотехнологий одну из самых важных проблем борьбы с этой чумой XX-XXI веков: раннюю диагностику рака. Для разработки нанодатчиков размером в тысячу раз тоньше человеческого волоса им выделено 36 миллионов долларов. Нанороботы смогут сканировать человеческий организм в поисках молекулярных признаков рака — дефектных белков, характерных для злокачественных клеток, и определения местонахождения и формы опухолей. Затем приспособленные для переноса лекарств такие устройства смогут атаковать только раковые клетки, не затрагивая здоровые, и обрабатывать их одну за другой. Это позволит отказаться от химиотерапии и уничтожения раковых клеток жёстким рентгеновским излучением, поражающим и здоровые клетки человеческого организма.
После того как за охрану здоровья людей станут отвечать нанороботы, болезни исчезнут. При подозрении на болезнь человеку на помощь придут миллионы нанороботов. Они поступят в кровь, лёгкие и другие органы и станут искусственной иммунной системой, мгновенно уничтожающей любой вирус и бактерию. В свободное от борьбы с вирусами время они вылечат рак, уберут табачное загрязнение из лёгких и восстановят повреждённые клетки.
Жизнь на Земле после создания индустрии нанороботов станет реальным воплощением мечты людей — золотым веком. Болезни исчезнут, человеческий век продлится, потребность в тяжёлой физической работе отпадёт. Из всех профессий останутся только творческие. Все смогут заниматься только своим любимым делом.

Журнал: Тайны 20-го века №13, апрель 2010 года
Рубрика: Технологии будущего
Автор: Иван Решетников

Метки: Тайны 20 века, медицина, нанотехнология, иммунитет, вирусы, наноробот



Telegram-канал Багира Гуру


Исторический сайт Багира Гуру; 2010 —