Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Nanorobot bilimi, bir nanometre (10−9 metre) veya buna yakın ölçekli parçalar içeren makine veya robot yaratan gelişen bir teknoloji alanıdır. Daha özel bir deyişle, nanorobotics, 0,1-10 mikrometre ölçekli cihazlar ile nanoteknoloji mühendislik disiplini içinde nanorobotlar tasarlama ve inşa etmek ve aynı zamanda nano ölçekler ve moleküler bileşenler üretmektir. Nanobots, nanoids, nanites,nanomachines veya nanomites gibi özel isimlere sahip Türkçe anlamları cüce, nanomakina, böcekçik gibi anlamlara gelen bu isimler sürekli olarak araştırma ve geliştirme altında olan bu nanorobotları tanımlamak için kullanılırlar.Nanomakinalar büyük ölçüde araştırma v, e geliştirme aşamasında olmasına rağmen bazı ilkel moleküler makineler ve nanomotorlar test edilmiştir. Örneğin, yaklaşık 1,5 nanometre uzunluğundaki bir anahtara sahip bir sensör, bir kimyasal örnekteki özel moekülleri sayma yeteneğine sahiptir. Nanaomakinelerin ilk yararlı uygulamaları tıbbi teknoloji alanında; kanser hücrelerini tespit ve imha için olabilir. Bir diğer potansiyel uygulama alanı ise, ortamdaki zehirli kimyasalları tespit ve konsantrasyonunu ölçme olarak düşünülebilir. kimyasal yollarla tek moleküllü ve jantları içeren bir araba geliştirdi. Araba, çevre sıcaklığını kontrol ederek ve yerleştirerek çalıştırıldı.
Bir başka tanım ise, nanoölçek çözünürlük ile hareket ettirilen veya nanoölçekli nesneler ile etkileşime duyarlı robotlardır.Bu gibi cihazlar için moleküler makinalar tanımı yerine tarama ve araştırma mikroskobisi demek daha uygun olur. Mikroskop tanımı düşünülerek, atomik kuvvet mikroskobu gibi büyük aletler, manipülasyon göstermesi için ayarlandığında bir nanorobotik aygıt gibi düşünülebilir. Bu açıdan bakıldığında, makro ölçekli robotlar veya mikro robotlar, nano ölçek ile doğrulukla hareket edebilen nano robotlar olarak düşünülebilir.
Nanorobot teorisi
Richard Feynman’a göre, eski, mezun ettiği öğrencilerinden ve aynı zaman işbirliği yaptığı öğrencisi , Feynman’a; Feynman’ın teorik mikro makinelerinin medikal alanda kullanımını önerdi (circa 1959). Hibbs, bir gün bazı tamir makinelerinin çok küçük bir boyuta indirgenebileceğini hatta bu 2makinelerin doktorların bile önüne geçebileceğini belirtmiştir. Bu fikir 1959 da feynman’ın There’s Plenty of Room at he Bottom adlı yayınladığı bir yazısı ile birleştirilmiştir.Nanorobotlar mikroskobik büyüklüklerde olduğu için, mikroskobik ve makroskobik vazifelerde kullanılmaları için birçok sayıda ve birlikte çalıştırılmaları gereklidir. Bu nanorobot kümeleri (replikasyon yapamayanları ve doğal ortamda sınırlanmamış replikasyon yapabilenleri ) çoğu bilimkurgu hikâyelerinde yer alır. Örneğin; Star Trek’teki Borg nanosondaları. Bazı nanorobot taraftarları, daha önceden çoğalmasına yardım ettikleri senaryolarına tepki olarak, nanorobotların sınırlanmamış fabrika ortamında replikasyon yeteneğine sahip olmalarının sözde üretken nanoteknolojiyi oluşturmada gerekli bir kısım olmadığını ve kendi kendini üretim aşamasının (repliklasyon), geliştirilmiş olsa bile, doğal olarak güvenli olması gerektiğini düşünmüşlerdir. Bu fikirleri ile güncel planlarının serbest üretim repliköterleri için değil moleküler üretimi geliştirmek için yardımcı olduğunu öne sürmüşlerdir. Nanorobotlar hakkındaki en detaylı tartışma aralarında algılama, güç iletişimi, navigasyon, manipülasyon ve yerleşik hesaplama gibi özel tasarım konularını da kapsayan, medikal nanomedicine adı altında Robert Freitas tarafından yapılmıştır.Bu tartışmalardan bazıları inşa etme seviyesinin altında kalarak, detaylı mühendislik seviyesine yükselemez.
Yaklaşımlar
Biyoçip
Nanoelektronik, fotolitografi ve yeni biyomalzemelerin ortak kullanılması, cerrahi enstrümantasyon ve ilaç tanı ve dağıtımı gibi yaygın medikal uygulamalarında, medikal uygulamalar ile mümkün bir nanorobot üretimi sağlar.Nanoteknoloji ölçekli bu üretim metodu şu anda elektronik sanayinde kullanımdadır. Bu nedenle tele çalışma ve gelişmiş tıbbi cihazlar açısında, nanorobotlar entegre nanoelektronik aygıtlardan oluşmalıdır.
Nubotlar
Nubot günümüzde nükleik asit robotlarının bir adı olarak kullanılmaktadır. Nubotlar nano ölçekli organik moleküler makinelerdir. Nanomekanik araçlar ile DNA yapısı 2D ve 3D olarak birleştirmeye olanak sağlar.DNA küçük moleküller kullanılarak aktive edilebilen, proteinler ve diğer DNA molekülleri üzerine kurulmuş bir makinedir. DNA maddelerini baz alan biyolojik devre geçitleri, hedeflenmiş sağlık problemleri için ilaç transferine olanak sağlayan moleküler makineler olarak tasarlanmışlardır. Böyle madde dayanaklı sistemler, akıllı biyomadde ilaç teslimat sistemine çok benzer şekilde çalışır.
Yüzey-Bağlantı sistemleri
Sentetik moleküler motorların yüzeylerle ilişkisi üzerine birçok rapor geliştirilmiştir. Bu basit nanomakineler makroskopik materyallerin yüzeylerinde sınırlandırıldığında makine gibi harekette bulundukları gözlemlenmiştir. Bu demirlerle sabitlenmiş motorlar nano ölçekli taşıyıcı olarak yüzeydeki materyallerin pozisyonlarında ve hareketinde kullanıldı
Pozisyona bağlı nanobirleşme
2000 yılında Nanofaktöri birliği, ve tarafından 4 ülkede 10 organizasyon içeren araştırma ve geliştirme odaklı kurulmuş bir araştırma acentesidır. Elmas mekanosentezi ve elmasla medikal nanorobotlar yapabilen nano fabrikaları kurmak özellikli hedefidir.
Bakteriler merkezli
Bu görüş Escherichia coli gibi mikroorganizmaların kullanımını baz almaktadır. İtici güç için kamçılarını kullanan bir türdür. Biyolojik entegre aletlerin hareketleri elektromanyetik alanlar tarafından kontrol edilir. Nebraska üniversitesinin kimyacıları bakteriler ile silikon bir bilgisayar çipini birleştirerek bir nem ölçer oluşturdular.
Açık teknoloji
Amerika Birleşik Devletleri Genel Birliği nanobiyoteknoloji için açık teknoloji görüşünü öne sürdü. UN’ye sunulan bu görüş; bilgisayar sistemlerinin gelişiminin açık kaynaklar yoluyla olduğunu ve aynı yaklaşımın nanorobotlar için de sergilenmesiyle, bu teknolojinin topluma yararının artacağı yönündeydi. Bu teknoloji yeni insan mirasları olarak bırakılabilir ve barışçıl amaçlar uğruna kullanılabilir. Açık teknoloji bu amaç uğrunda bir anahtar konumundadır.
Nanorobot yarışı
Teknolojinin gelişmesiyle uzay ve nükleer silah alanında yarışlar ortaya çıkmıştır. Aynı durum nanorobotlar için de söz konusudur. Nanorobotların günümüz teknolojisine dahil edilmesi konusunda birçok haklı neden vardır. General Electric, , Northrop Grumman ve Siemens gibi şirketler son zamanlarda nanorobotların araştırılması ve geliştirilmesi konusunda çalışan büyük şirketlerden bazılarıdır.Cerrahlar ise medikal ameliyatlar için nanorobotları kullanma yolları aramaktadırlar. Araştırma enstitüleri ve üniversiteler 2 milyar doları bulan geniş kaynaklı bütçeler ile nanocihazların medikal alanda kullanımına olanak sağlayacak yollar aramaktadırlar. Bankerler ise ticaret açısından bu konuya önem vermektedirler.Nanorobotlar üzerine birçok patent günümüzde sahibini bulmuştur.Radyonun icadı ile başlayan teknolojik gelişmelerde görülen tekelleşme, nanorobotlar ile de son zamanlarda gündeme gelmiştir.
Potansiyel uygulamalar
Nanorobotiğin tıptaki potansiyel uygulamaları; kanser için erken teşhis ve hedeflenmiş ilaç teslimi, biyomedikal aletler, ameliyat, diyabet için farmakokinetik gözetim ve sağlık hizmetleridir.
Bazı planlarda, ileri medikal nanoteknolojinin hastaya özel olarak kullanılan ve hücresel seviyede çalışan nanorobotlar çalıştıracağı beklenmektedir. Tıpta kullanılması düşünülen bu robotlar, kendini yenileyemez olmalıdır çünkü yenileme işlemi gereksizce araç karmaşıklığını artırmakta, güveni azaltmakta ve tıp misyonuyla çatışmaktadır.
Nanoteknoloji, isteğe uyarlanmış çözümler geliştirmede geniş bir skalada yeni teknolojiler sağlamaktadır. Günümüzde, kemoterapi gibi zararlı yan etkileri olan tedavilerin hastaya zarar vermesinin asıl sebebi ilaç teslimatı metodlarının istenen hedef hücrelerin kesin ve doğru bir şekilde yerini saptayamamasıdır. Harvard Üniversitesi ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsündeki araştırmacılar, yaklaşık 10 nm çapına sahip özel RNA ipliklerine ulaşabilmişlerdir ve nano parçacıklarını kemoterapi ilacıyla doldurmuşlardır. Bu RNA iplikleri kanser hücrelerini kendine çeker. Bir nano parçacık bir kanser hücresiyle karşılaştığında ona yapışır ve ilacı kanser hücresine yayar. Bu yöntem, kemoterapinin zararlarından kaçınmada oldukça etkilidir.
Nanorobotların bir başka önemli uygulaması ise, beyaz kan hücrelerinin ve doku hücrelerinin tamirine yardım etmesidir. Beyaz kan hücrelerinin etkilenmiş alana doğru güçlendirilmesi dokuların yaralanmaya karşı verdiği ilk tepkidir. Küçük yapılarından dolayı nanorobotlar kendilerini güçlendirilen beyaz hücrelerin yüzeyine bağlayabilir ve burada onarma işlemine yardım edebilirler. Bazı maddelerin iyileşme sürecini hızlandırma özelliği vardır.
Bunun arkasında yatan bilim oldukça komplekstir. Kan endoteline hücre geçidi, transmigrasyon, hücre yüzeyi reseptörleriyle adhezyon molekülleri arasındaki ilişkiyi içeren bir mekanizmadır. Robotlar kendilerini göç eden iltihaplı hücrelere bağlayarak, kompleks bir transmigrasyon ihtiyacını ortadan kaldırabilirler.
US FDA, şu anda nanoteknolojiyi boyut bazında düzenlemektedir. Ayrıca cihazları fiziksel yollar ile düzenlerken kimyasal yollar ile de ilaçları düzenlemektedir. Tek moleküler yapıda olanlar benzerleri gibi Turing makinesi olarak kullanıldıkları gibi evrensel hesaplamaların yanı sıra fiziksel ve kimyasal hesaplamalar yapabilirler. İlaç dozu aşırı arttığı durumda ise bir önceki ilacı inaktive edecek güvenlik sistemini de geliştirebilirler. Toksik testler yazılımlar ile geliştirilmiştir. Nanoteknolojideki gelişmeler ile küçük cihazlar daha kullanışlı ve akıllı hale gelmektedir. İlaç molekülleri ise cihazlara göre daha yavaş ve daha pahalı olmakla birlikte, cihazların kullanımı daha basittir. Daha akıllı hale gelen cihazlar nanomakineleri haklı çıkarmaktadır. Nanocihazlar ilaçlardan daha fazla rağbet görerek üretici ve hastalar için daha faydalı olacaktır.
Uygulama örnekleri
Kanser tanı ve tedavisi
Kanser kaynaklı ölüm oranını düşürebilmek için nanoteknolojinin katkı sağlayabileceği altı alan belirlenmiştir:(1) Moleküler hastalık patogenezinden sorumlu değişiklikler, (2) hastalık diagnoz ve görüntülemesi, (3) ilaç verme ve terapi, (4) terapötik ve diagnostik uygulamalar için daha fonksiyonel sistemler, (5) Terapötik madde ve araçların bir in vivo etkinliğini rapor etmeleri ve (6) nano ölçeği sağlayan teknolojiler. Nanorobotlar bu açıdan çok faydalı ve umut verici olabilir.
Nanorobotlar, kemotaktik sensörler aracılığıyla, yüzey antijenlerini kontrol ederek habis ve normal hücrelerden oluşan farklı hücre tiplerini, her hücre tipi için, ayırt edebilecek ve spesifik antijenleri hedef hücrelere bağlayabilecek. Bu açıdan, kanser hastaları için baskılanmamış bir terapi sağlar.
Bu konudaki tedavi yöntemlerinde diğer bir yaklaşım ise, kimyasal sensörler olabilir. Bu sensörlerle, nanorobotlar birincil ve metastatik fazlarda farklı E-kaderin ve beta-katenin seviyelerini saptamak üzere programlanabilirler. Bu sayede sağlıklı hücrelerin zarar görmesi büyük bir ölçüde önlenmiş olur.
İntrakraniyal hastalıklar
İntrakraniyal hastalıklarda erken tanı, tedavi için hayati önem taşımaktadır. Birçok vaka bu konudaki yetersizlik nedeniyle ölümle veya kalıcı hasarla sonuçlanmaktadır. Nanorobotların boyutsal avantajları da göz önüne alındığında bu konuda birçok hastalıkta erken tanı için büyük avantaj sağlaması kesin gözüyle bakılmaktadır. Mevcut yöntemlerin yanı sıra, zararlı intrakraniyal damar gelişimini tanımlayıp müdahale edebilecek donanımda mimari dizayn ve teknik özelliklere sahip nanorobotlar, beyin tedavileri ve nörodejeneratif problemlerde kullanılabilir.
Diyabet kontrolü
Diyabet yani şeker hastaları gün içerisinde birçok kez kandaki glikoz oranını ölçmek zorundadır.Özellikle tansiyon sorunu da olan hastalarda komplikasyonlar çok hızlı gelişebilir. Kan içinde dolaşan robotlar sayesinde, acısız ve ağrısız bir şekilde kan glikoz oranının sürekli takibi yapılabilecek. Mevcut ölçüm teknikleri, vücudun bir bölgesinden alınan kanla yapılan sonuçlara dayanmaktadır fakat robotik yapılar vücudun bütün bölgesinde olduğu için daha kesin sonuç elde edilebilecektir. Bu sayede gerekli ilaç dozajı ve zamanı daha kesin olarak belirlenmiş olup daha efektif bir tedavi imkânı sunmaktadır.
Pharmacyte
Pharmacyte, tıbbi nanorobot bir sistemdir. İnsan vücudundaki belirli hücresel ve hücre içi hedeflere, farmasötik ajanların hassas şekilde taşınması, bu ajanların verilme zamanı ve dojazını ayarlayabilmektedir. Pharmacyte’ler fagositik prosese uğramazlar çünkü bozulmamış eritrositlerin ve beyaz hücrelerin geçişine izin veren asgari canlı insan kılcal çapı, önerilen en büyük Pharmacyte'den daha büyük çaptadır. Pharmacytes, kanser tedavisinde birçok uygulamaya sahip. Örneğin kanser hücrelerinde apoptozun başlatılması, doğrudan kontrolü ve hücre sinyalizasyon süreçleri.
Cerrahi operasyonlar
Her türlü cerrahi operasyon belirli bir oranda risk içermekle birlikte, söz konusu kalp gibi hayati bir organ olduğu zaman bu oran artmaktadır. Nanorobotlar sayesinde hastanın içi açılmadan müdahale etmek ve ameliyat başarı oranını arttırmak mümkün.Robotik cihazlar cerrahlara insan elinin erişemeyeceği boyutlarda hassasiyet sağlayabilme kapasitesine sahiptir. Cerrahlar, direkt olarak cerrahi aletleri manipüle etmek yerine, bir kumanda merkezi üzerindeki kontrol kollarını hareket ettirmek için parmaklarını kullanarak hasta içindeki daha önceden yerleştirilen minyatür aletleri içeren robot kollarını kontrol edebilir. Kumanda merkezine bağlı olan bir bilgisayar aracılığıyla, cerrahın uzaktan kumanda üzerindeki büyük hareketleri, robotun minyatür hareketlerine dönüştürülür ve bahsi geçen boyutlarda hassasiyet sağlanır.
Kaynakça
- ^ Alexis F, Rhee JW, Richie JP, Radovic-Moreno A F, Langer, R, Farokhzad OC. “New frontiers in nanotechnology for cancer treatment”, Urologic Oncology: Seminars and Original Investigations, 2008
- ^ a b Venkatesan M, Jolad B. “Nanorobots in cancer treatment”, Emerging Trends in Robotics and Communication Technologies, 2010
- ^ Robert AF.“Nanotechnology, Nanomedicine and Nanosurgery”, International Journal of Surgery, 2005
- ^ Cavalcanti A, Shirinzadeh B, Fukuda T, Ikeda S. “Hardware architecture for nanorobot application in cerebral aneurysm”, IEEE, 2007
- ^ Cavalcanti A, Shirinzadeh B, Kretly LC. “Medical nanorobotics for diabetes control”, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 2008
- ^ Robert AF. "Pharmacytes: An ideal vehicle for targeted drug delivery." Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2006.
- ^ a b Shetty RC. "Benefits of nanotechnology in cardiovascular surgery A review of potential applications." US Cardiol, 2006.
Konuyla ilgili yayınlar
Dış bağlantılar
| Wikimedia Commons'ta Nanorobot bilimi ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır. |
- Nanorobotics Control Design - CAN5 Haziran 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- A Review in Nanorobotics - US Department of Energy17 Mayıs 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Nanorobot bilimi bir nanometre 10 9 metre veya buna yakin olcekli parcalar iceren makine veya robot yaratan gelisen bir teknoloji alanidir Daha ozel bir deyisle nanorobotics 0 1 10 mikrometre olcekli cihazlar ile nanoteknoloji muhendislik disiplini icinde nanorobotlar tasarlama ve insa etmek ve ayni zamanda nano olcekler ve molekuler bilesenler uretmektir Nanobots nanoids nanites nanomachines veya nanomites gibi ozel isimlere sahip Turkce anlamlari cuce nanomakina bocekcik gibi anlamlara gelen bu isimler surekli olarak arastirma ve gelistirme altinda olan bu nanorobotlari tanimlamak icin kullanilirlar Nanomakinalar buyuk olcude arastirma v e gelistirme asamasinda olmasina ragmen bazi ilkel molekuler makineler ve nanomotorlar test edilmistir Ornegin yaklasik 1 5 nanometre uzunlugundaki bir anahtara sahip bir sensor bir kimyasal ornekteki ozel moekulleri sayma yetenegine sahiptir Nanaomakinelerin ilk yararli uygulamalari tibbi teknoloji alaninda kanser hucrelerini tespit ve imha icin olabilir Bir diger potansiyel uygulama alani ise ortamdaki zehirli kimyasallari tespit ve konsantrasyonunu olcme olarak dusunulebilir kimyasal yollarla tek molekullu ve jantlari iceren bir araba gelistirdi Araba cevre sicakligini kontrol ederek ve yerlestirerek calistirildi Bir baska tanim ise nanoolcek cozunurluk ile hareket ettirilen veya nanoolcekli nesneler ile etkilesime duyarli robotlardir Bu gibi cihazlar icin molekuler makinalar tanimi yerine tarama ve arastirma mikroskobisi demek daha uygun olur Mikroskop tanimi dusunulerek atomik kuvvet mikroskobu gibi buyuk aletler manipulasyon gostermesi icin ayarlandiginda bir nanorobotik aygit gibi dusunulebilir Bu acidan bakildiginda makro olcekli robotlar veya mikro robotlar nano olcek ile dogrulukla hareket edebilen nano robotlar olarak dusunulebilir Nanorobot teorisiRichard Feynman a gore eski mezun ettigi ogrencilerinden ve ayni zaman isbirligi yaptigi ogrencisi Feynman a Feynman in teorik mikro makinelerinin medikal alanda kullanimini onerdi circa 1959 Hibbs bir gun bazi tamir makinelerinin cok kucuk bir boyuta indirgenebilecegini hatta bu 2makinelerin doktorlarin bile onune gecebilecegini belirtmistir Bu fikir 1959 da feynman in There s Plenty of Room at he Bottom adli yayinladigi bir yazisi ile birlestirilmistir Nanorobotlar mikroskobik buyukluklerde oldugu icin mikroskobik ve makroskobik vazifelerde kullanilmalari icin bircok sayida ve birlikte calistirilmalari gereklidir Bu nanorobot kumeleri replikasyon yapamayanlari ve dogal ortamda sinirlanmamis replikasyon yapabilenleri cogu bilimkurgu hikayelerinde yer alir Ornegin Star Trek teki Borg nanosondalari Bazi nanorobot taraftarlari daha onceden cogalmasina yardim ettikleri senaryolarina tepki olarak nanorobotlarin sinirlanmamis fabrika ortaminda replikasyon yetenegine sahip olmalarinin sozde uretken nanoteknolojiyi olusturmada gerekli bir kisim olmadigini ve kendi kendini uretim asamasinin repliklasyon gelistirilmis olsa bile dogal olarak guvenli olmasi gerektigini dusunmuslerdir Bu fikirleri ile guncel planlarinin serbest uretim replikoterleri icin degil molekuler uretimi gelistirmek icin yardimci oldugunu one surmuslerdir Nanorobotlar hakkindaki en detayli tartisma aralarinda algilama guc iletisimi navigasyon manipulasyon ve yerlesik hesaplama gibi ozel tasarim konularini da kapsayan medikal nanomedicine adi altinda Robert Freitas tarafindan yapilmistir Bu tartismalardan bazilari insa etme seviyesinin altinda kalarak detayli muhendislik seviyesine yukselemez YaklasimlarBiyocip Nanoelektronik fotolitografi ve yeni biyomalzemelerin ortak kullanilmasi cerrahi enstrumantasyon ve ilac tani ve dagitimi gibi yaygin medikal uygulamalarinda medikal uygulamalar ile mumkun bir nanorobot uretimi saglar Nanoteknoloji olcekli bu uretim metodu su anda elektronik sanayinde kullanimdadir Bu nedenle tele calisma ve gelismis tibbi cihazlar acisinda nanorobotlar entegre nanoelektronik aygitlardan olusmalidir Nubotlar Nubot gunumuzde nukleik asit robotlarinin bir adi olarak kullanilmaktadir Nubotlar nano olcekli organik molekuler makinelerdir Nanomekanik araclar ile DNA yapisi 2D ve 3D olarak birlestirmeye olanak saglar DNA kucuk molekuller kullanilarak aktive edilebilen proteinler ve diger DNA molekulleri uzerine kurulmus bir makinedir DNA maddelerini baz alan biyolojik devre gecitleri hedeflenmis saglik problemleri icin ilac transferine olanak saglayan molekuler makineler olarak tasarlanmislardir Boyle madde dayanakli sistemler akilli biyomadde ilac teslimat sistemine cok benzer sekilde calisir Yuzey Baglanti sistemleri Sentetik molekuler motorlarin yuzeylerle iliskisi uzerine bircok rapor gelistirilmistir Bu basit nanomakineler makroskopik materyallerin yuzeylerinde sinirlandirildiginda makine gibi harekette bulunduklari gozlemlenmistir Bu demirlerle sabitlenmis motorlar nano olcekli tasiyici olarak yuzeydeki materyallerin pozisyonlarinda ve hareketinde kullanildi Pozisyona bagli nanobirlesme 2000 yilinda Nanofaktori birligi ve tarafindan 4 ulkede 10 organizasyon iceren arastirma ve gelistirme odakli kurulmus bir arastirma acentesidir Elmas mekanosentezi ve elmasla medikal nanorobotlar yapabilen nano fabrikalari kurmak ozellikli hedefidir Bakteriler merkezli Bu gorus Escherichia coli gibi mikroorganizmalarin kullanimini baz almaktadir Itici guc icin kamcilarini kullanan bir turdur Biyolojik entegre aletlerin hareketleri elektromanyetik alanlar tarafindan kontrol edilir Nebraska universitesinin kimyacilari bakteriler ile silikon bir bilgisayar cipini birlestirerek bir nem olcer olusturdular Acik teknoloji Amerika Birlesik Devletleri Genel Birligi nanobiyoteknoloji icin acik teknoloji gorusunu one surdu UN ye sunulan bu gorus bilgisayar sistemlerinin gelisiminin acik kaynaklar yoluyla oldugunu ve ayni yaklasimin nanorobotlar icin de sergilenmesiyle bu teknolojinin topluma yararinin artacagi yonundeydi Bu teknoloji yeni insan miraslari olarak birakilabilir ve bariscil amaclar ugruna kullanilabilir Acik teknoloji bu amac ugrunda bir anahtar konumundadir Nanorobot yarisi Teknolojinin gelismesiyle uzay ve nukleer silah alaninda yarislar ortaya cikmistir Ayni durum nanorobotlar icin de soz konusudur Nanorobotlarin gunumuz teknolojisine dahil edilmesi konusunda bircok hakli neden vardir General Electric Northrop Grumman ve Siemens gibi sirketler son zamanlarda nanorobotlarin arastirilmasi ve gelistirilmesi konusunda calisan buyuk sirketlerden bazilaridir Cerrahlar ise medikal ameliyatlar icin nanorobotlari kullanma yollari aramaktadirlar Arastirma enstituleri ve universiteler 2 milyar dolari bulan genis kaynakli butceler ile nanocihazlarin medikal alanda kullanimina olanak saglayacak yollar aramaktadirlar Bankerler ise ticaret acisindan bu konuya onem vermektedirler Nanorobotlar uzerine bircok patent gunumuzde sahibini bulmustur Radyonun icadi ile baslayan teknolojik gelismelerde gorulen tekellesme nanorobotlar ile de son zamanlarda gundeme gelmistir Potansiyel uygulamalarNanorobotigin tiptaki potansiyel uygulamalari kanser icin erken teshis ve hedeflenmis ilac teslimi biyomedikal aletler ameliyat diyabet icin farmakokinetik gozetim ve saglik hizmetleridir Bazi planlarda ileri medikal nanoteknolojinin hastaya ozel olarak kullanilan ve hucresel seviyede calisan nanorobotlar calistiracagi beklenmektedir Tipta kullanilmasi dusunulen bu robotlar kendini yenileyemez olmalidir cunku yenileme islemi gereksizce arac karmasikligini artirmakta guveni azaltmakta ve tip misyonuyla catismaktadir Nanoteknoloji istege uyarlanmis cozumler gelistirmede genis bir skalada yeni teknolojiler saglamaktadir Gunumuzde kemoterapi gibi zararli yan etkileri olan tedavilerin hastaya zarar vermesinin asil sebebi ilac teslimati metodlarinin istenen hedef hucrelerin kesin ve dogru bir sekilde yerini saptayamamasidir Harvard Universitesi ve Massachusetts Teknoloji Enstitusundeki arastirmacilar yaklasik 10 nm capina sahip ozel RNA ipliklerine ulasabilmislerdir ve nano parcaciklarini kemoterapi ilaciyla doldurmuslardir Bu RNA iplikleri kanser hucrelerini kendine ceker Bir nano parcacik bir kanser hucresiyle karsilastiginda ona yapisir ve ilaci kanser hucresine yayar Bu yontem kemoterapinin zararlarindan kacinmada oldukca etkilidir Nanorobotlarin bir baska onemli uygulamasi ise beyaz kan hucrelerinin ve doku hucrelerinin tamirine yardim etmesidir Beyaz kan hucrelerinin etkilenmis alana dogru guclendirilmesi dokularin yaralanmaya karsi verdigi ilk tepkidir Kucuk yapilarindan dolayi nanorobotlar kendilerini guclendirilen beyaz hucrelerin yuzeyine baglayabilir ve burada onarma islemine yardim edebilirler Bazi maddelerin iyilesme surecini hizlandirma ozelligi vardir Bunun arkasinda yatan bilim oldukca komplekstir Kan endoteline hucre gecidi transmigrasyon hucre yuzeyi reseptorleriyle adhezyon molekulleri arasindaki iliskiyi iceren bir mekanizmadir Robotlar kendilerini goc eden iltihapli hucrelere baglayarak kompleks bir transmigrasyon ihtiyacini ortadan kaldirabilirler US FDA su anda nanoteknolojiyi boyut bazinda duzenlemektedir Ayrica cihazlari fiziksel yollar ile duzenlerken kimyasal yollar ile de ilaclari duzenlemektedir Tek molekuler yapida olanlar benzerleri gibi Turing makinesi olarak kullanildiklari gibi evrensel hesaplamalarin yani sira fiziksel ve kimyasal hesaplamalar yapabilirler Ilac dozu asiri arttigi durumda ise bir onceki ilaci inaktive edecek guvenlik sistemini de gelistirebilirler Toksik testler yazilimlar ile gelistirilmistir Nanoteknolojideki gelismeler ile kucuk cihazlar daha kullanisli ve akilli hale gelmektedir Ilac molekulleri ise cihazlara gore daha yavas ve daha pahali olmakla birlikte cihazlarin kullanimi daha basittir Daha akilli hale gelen cihazlar nanomakineleri hakli cikarmaktadir Nanocihazlar ilaclardan daha fazla ragbet gorerek uretici ve hastalar icin daha faydali olacaktir Uygulama ornekleri Kanser tani ve tedavisi Kanser kaynakli olum oranini dusurebilmek icin nanoteknolojinin katki saglayabilecegi alti alan belirlenmistir 1 Molekuler hastalik patogenezinden sorumlu degisiklikler 2 hastalik diagnoz ve goruntulemesi 3 ilac verme ve terapi 4 terapotik ve diagnostik uygulamalar icin daha fonksiyonel sistemler 5 Terapotik madde ve araclarin bir in vivo etkinligini rapor etmeleri ve 6 nano olcegi saglayan teknolojiler Nanorobotlar bu acidan cok faydali ve umut verici olabilir Nanorobotlar kemotaktik sensorler araciligiyla yuzey antijenlerini kontrol ederek habis ve normal hucrelerden olusan farkli hucre tiplerini her hucre tipi icin ayirt edebilecek ve spesifik antijenleri hedef hucrelere baglayabilecek Bu acidan kanser hastalari icin baskilanmamis bir terapi saglar Bu konudaki tedavi yontemlerinde diger bir yaklasim ise kimyasal sensorler olabilir Bu sensorlerle nanorobotlar birincil ve metastatik fazlarda farkli E kaderin ve beta katenin seviyelerini saptamak uzere programlanabilirler Bu sayede saglikli hucrelerin zarar gormesi buyuk bir olcude onlenmis olur Intrakraniyal hastaliklar Intrakraniyal hastaliklarda erken tani tedavi icin hayati onem tasimaktadir Bircok vaka bu konudaki yetersizlik nedeniyle olumle veya kalici hasarla sonuclanmaktadir Nanorobotlarin boyutsal avantajlari da goz onune alindiginda bu konuda bircok hastalikta erken tani icin buyuk avantaj saglamasi kesin gozuyle bakilmaktadir Mevcut yontemlerin yani sira zararli intrakraniyal damar gelisimini tanimlayip mudahale edebilecek donanimda mimari dizayn ve teknik ozelliklere sahip nanorobotlar beyin tedavileri ve norodejeneratif problemlerde kullanilabilir Diyabet kontrolu Diyabet yani seker hastalari gun icerisinde bircok kez kandaki glikoz oranini olcmek zorundadir Ozellikle tansiyon sorunu da olan hastalarda komplikasyonlar cok hizli gelisebilir Kan icinde dolasan robotlar sayesinde acisiz ve agrisiz bir sekilde kan glikoz oraninin surekli takibi yapilabilecek Mevcut olcum teknikleri vucudun bir bolgesinden alinan kanla yapilan sonuclara dayanmaktadir fakat robotik yapilar vucudun butun bolgesinde oldugu icin daha kesin sonuc elde edilebilecektir Bu sayede gerekli ilac dozaji ve zamani daha kesin olarak belirlenmis olup daha efektif bir tedavi imkani sunmaktadir Pharmacyte Pharmacyte tibbi nanorobot bir sistemdir Insan vucudundaki belirli hucresel ve hucre ici hedeflere farmasotik ajanlarin hassas sekilde tasinmasi bu ajanlarin verilme zamani ve dojazini ayarlayabilmektedir Pharmacyte ler fagositik prosese ugramazlar cunku bozulmamis eritrositlerin ve beyaz hucrelerin gecisine izin veren asgari canli insan kilcal capi onerilen en buyuk Pharmacyte den daha buyuk captadir Pharmacytes kanser tedavisinde bircok uygulamaya sahip Ornegin kanser hucrelerinde apoptozun baslatilmasi dogrudan kontrolu ve hucre sinyalizasyon surecleri Cerrahi operasyonlar Her turlu cerrahi operasyon belirli bir oranda risk icermekle birlikte soz konusu kalp gibi hayati bir organ oldugu zaman bu oran artmaktadir Nanorobotlar sayesinde hastanin ici acilmadan mudahale etmek ve ameliyat basari oranini arttirmak mumkun Robotik cihazlar cerrahlara insan elinin erisemeyecegi boyutlarda hassasiyet saglayabilme kapasitesine sahiptir Cerrahlar direkt olarak cerrahi aletleri manipule etmek yerine bir kumanda merkezi uzerindeki kontrol kollarini hareket ettirmek icin parmaklarini kullanarak hasta icindeki daha onceden yerlestirilen minyatur aletleri iceren robot kollarini kontrol edebilir Kumanda merkezine bagli olan bir bilgisayar araciligiyla cerrahin uzaktan kumanda uzerindeki buyuk hareketleri robotun minyatur hareketlerine donusturulur ve bahsi gecen boyutlarda hassasiyet saglanir Kaynakca Alexis F Rhee JW Richie JP Radovic Moreno A F Langer R Farokhzad OC New frontiers in nanotechnology for cancer treatment Urologic Oncology Seminars and Original Investigations 2008 a b Venkatesan M Jolad B Nanorobots in cancer treatment Emerging Trends in Robotics and Communication Technologies 2010 Robert AF Nanotechnology Nanomedicine and Nanosurgery International Journal of Surgery 2005 Cavalcanti A Shirinzadeh B Fukuda T Ikeda S Hardware architecture for nanorobot application in cerebral aneurysm IEEE 2007 Cavalcanti A Shirinzadeh B Kretly LC Medical nanorobotics for diabetes control Nanomedicine Nanotechnology Biology and Medicine 2008 Robert AF Pharmacytes An ideal vehicle for targeted drug delivery Journal of Nanoscience and Nanotechnology 2006 a b Shetty RC Benefits of nanotechnology in cardiovascular surgery A review of potential applications US Cardiol 2006 Konuyla ilgili yayinlar Paul Levi 2012 Synergetic Agents From Multi Robot Systems to Molecular Robotics Weinheim Wiley VCH ISBN 978 3 527 41166 5 Dis baglantilarWikimedia Commons ta Nanorobot bilimi ile ilgili ortam dosyalari bulunmaktadir Nanorobotics Control Design CAN5 Haziran 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde A Review in Nanorobotics US Department of Energy17 Mayis 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde