纳{繁体：納}米机器人有什么用

纳米机器人未来能否成为人体的第四道防线？纳米机器人不是常规意义上的机械机器人，它属于生物学范畴。与其说是机器人，不如说是具有特定功能的人工组装的分子结构，或者是人工组装的细胞结构。纳米机器人的概念：纳米机器人的概念属于分子仿生学的范畴， 模拟细胞生 命过程中各个环节， 参照分子生物学原理， 设计制造纳 米尺度上各种各样可在纳米空间进行操作的“功能分 子器件”， 其主要由主体、效应分子和驱动力组成

纳米机器人未来能否成为人体的第四道防线？

纳米机器人的概念：

人体的三道防线：皮肤，体液，免疫系统。

1. 人体的第一道防线：就是我们的皮肤，以及人体内的器官黏膜。例如呼吸道黏膜上的纤毛，具有清扫病菌和异物的作用。
2. 人体的第二道防线：就是我们体液中的物质，例如溶菌酶，吞噬细胞

   在人体皮肤划伤[shāng]之后，偶有发生的化脓就是吞噬细胞在战斗后留下的战场。

3. 人体的第三道防线：就是我们的免疫器官。例如胸腺、脾脏和淋巴结等

   如{读：rú}果有有牙龈发炎，或者是感冒发烧持续时间比较长的人，常常会注意到而后有一块比较硬的突起，那就是淋巴结有炎症。你可以理解为淋巴在同细菌战斗后留下的损【练：sǔn】伤，不过在症状缓解后，淋巴结都会慢慢恢复。

那么第四道防线是不是纳米机(繁：機)器人？

之所以被成为人体的免疫系统防线，这是有特点的。

不论是皮肤，黏膜，还是免疫系统，都是人体的一部分，一旦有异物，细《繁体：細》菌，病毒进入人体，人体就会立刻进行{读：xíng}主动防御，并且清楚异《繁：異》物。

2、宽泛性防御，非特定性防御[繁体：禦]。

人（拼音：rén）体的免疫系统防御，虽然都有针对性，例如吞噬细胞在处理细菌的时候是非常强悍的小能手。粉尘颗粒一般都会被黏膜上面纤毛清除（非常严【练：yán】重状态下，例如水泥厂的工人在粉尘防护不到位的时候，会造成黏膜损伤，对肺部造成伤害，严重的形成尘肺等情况）。

但是人体的免疫系统是一个宽泛性的防(fáng)御，基本上都是针对一类物(拼音：wù)质进行防御，例如病毒，细菌，支原体，粉尘等等。

我们（繁：們）常说的抗体，其实是在病毒的刺激下，人体的免疫系《繁：係》统中B细胞，T细胞，及Th细胞相互作用生产的针对特异性抗原生产的抗体。说白了就是几类细胞合谋创造了杀死(读：sǐ)病毒的物质。

抗体的【pinyin：de】产生过程：

B淋巴细胞通过B细胞受体（BCR）识别抗原，而T辅助细胞（Th）被抗原呈递细胞#28APC#29激活，APC对抗原进行摄取、加工{gōng}、递呈。活化的Th细胞通过分泌多种细胞因子与B细胞上的细胞因子受体结合并相互作用向B细胞提供协同刺激信号。一旦受到刺激，B细胞开始分裂，最终转化为浆细胞。浆细胞分泌抗原特异性抗体，可在血清中检测到。（引自：医学检验诊断：你知{pinyin：zhī}道抗体是怎么产生的么？）

纳米机器人能否成为人体的第四道防线，需要具有哪些能力？当前的纳米机器人都是什么样子的？

如果(pinyin：guǒ)想成为人体的第四道防{读：fáng}线，纳米纳米机器人必须能够中短期，或者长期存在于人体体液中。例如短期存在半年，可以通过体外注射再次补充，例如长时间存在(读：zài)可以通过一次性注射伴随人体终生。

事实上人体不能排斥纳米机器人，让这门纳米机器人的研究门槛高出很多个等级。一方面我们不【pinyin：bù】能直接拿没有经（繁体：經）过动物测【cè】试的纳米机器人，直接在人体尝试。另外一方面，获批临床试验的难度非常的大。

不论是新药，还[繁：還]是新技术在临床试验中都要经过国家审批的，这可不是一件容易的事情。这一门槛，造就了纳米机器（拼音：qì）人的发展历程会比较漫长，不是我们想象的10年，或者20年就能够实现全民普及甚至突破性进展。即使技术上有突破，也需要长久的论证过程。

2、纳米机器人要实现多功能性【练：xìng】

简答的说，纳米机器人必须能够《繁：夠》在一个载体上面可以定制化的开发针对特定病症的改造。例如他可以定点打击恶性肿瘤，同时也可以经过改造，对病毒或《拼音：huò》者细菌具有[练：yǒu]一定的作用。在才是一个合格的人体防线。

目前纳米机器人做不到人体的第四道(拼音：dào)防【练：fáng】线，在未来[繁：來]也不会作为向人体第四道防线的角度发展。

纳米机器人的发展方向是：治疗型为（繁：爲）主。这主要取决于人体本身是进化的，对于注入一个新的人造物质，是否[fǒu]能够在生物学上，长久性的改变人类的演进，这确实是需要仔细论证[繁体：證]的。

目前的纳米机器人都是什么技术在主导？

1、化合物纳米机器人(rén)：纳米虫。

最早的纳米虫是采用氧化铁分子，组成环(繁：環)形结构，可以携带多【pinyin：duō】肽，通过多肽同肿瘤表皮受体的亲和性。让（繁体：讓）氧化铁分子在肿瘤表面附着。然后就可以用CT看到微小的肿瘤

化合物技术的难点在于，要找到人体不排斥的物质比较[繁体：較]少。并且可编辑性比较差，说白了就是不能随心所欲《繁：慾》的开发这种机器人的应【pinyin：yīng】用场景。

从机械角度来说，这种《繁：種》机器人就属于专用性的{读：de}机器人，造价低，但是(pinyin：shì)实用性差。

2、功能化DNA技《拼音：jì》术——DNA折纸技术

功能化DNA是当前(练开云体育：qián)最主流的纳米机器人技术流派之一。

专（繁：專）业化的术语我们就不解释了[le]，有机会的去拜读一下：（科学通报，2019年(pinyin：nián)，第64卷，25期：2625 ~ 2632页： 用于肿瘤血管栓塞治疗的智能型DNA纳米机器人）。

我们来说shuō 说通俗化的理解方式：什么是DNA折纸技术

我们都知道DNA是链状结构，两条链，像一个拉链的两边。通过碱基相[xiāng]互配对组合[繁体：閤]在一起(pinyin：qǐ)。

这是简[繁：簡]化模型，真是的DNA结构要比这复杂的多。

那么理论上，这就有的{pinyin：de}非【fēi】常好的东西：可编辑性，可(读：kě)以通过碱基配对的方式，改变DNA的空间结构。大胆一点设想：在特定的结构状态下，是否可以以链条的方式，构建出正方型，三角形，长方形的结构？

事实上确实(繁体：實)是可以的！从1980年， Seeman[13]首次（练：cì）提出工程化DNA自组装纳米结构的概念到2017年的DNA折纸技术的发展。经历了非常丰富多彩的过程。

（图片引自：用于肿瘤血《读：xuè》管栓塞治疗的智【拼音：zhì】能型DNA纳米机器人，不做商用（练：yòng），侵权即刻删除）

有不少朋友会说，我《练：wǒ》看不懂英文，你不需要看懂英文。你只要看结构就行了。这就是我们上面讨论的，用DNA链条折出来的各种结构，有立方体，有类《繁：類》似球体，还有笑脸等等。

这个技术有啥用？这个技（练：jì）术的用处在于：空间立体的优势是什么？

是可以装东西啊！可以[练：yǐ]在这个结构中装入功能蛋白，或者其他的东西，甚至装[zhuāng]一些特定的受体。这不就是一个非常理想的运输物体吗？

开云体育那他《拼音：tā》智能在什么地方？

智能化的体现，在于这个空间结构上面，如果你在设计这个结构的时候，提早的考虑在什么状态下这个结构可以打开。那就是非常自动化的一个药物投放器。事实《繁：實》上就是这么做的。特定状《繁体：狀》态下碱基会打【拼音：dǎ】开，释放内部的功能蛋白。

是不是感觉很牛！问题在于他的发展还需要漫长的动物实验，和人体的临床实验。慢慢等吧，一个临床实验基本上都是1-2年。

3、皇冠体育重组细《繁体：細》胞。

重组[繁体：組]细胞计[jì]数是2019年底发布的新技术，这个[繁：個]是使用人工智能 生物技术的一次尝试。

澳门巴黎人这个东西看起来[拼音：lái]很高大上，解释起来并不算费劲。但是要有一点生物学尝试。

这玩意是（shì）由佛蒙特大学（简称UVM）的（练：de）计jì 算机科学家和机器人专家Joshua Bongard创造的。

左边是计算机模型下面重澳门威尼斯人组{繁体：組}细胞的结构：红色的是蛙心肌细胞膜组织，蓝色的是蛙表皮细胞膜组织。

知识点[繁体：點]：心肌细胞膜线粒体较多，你可以理解为主动收缩能力强(繁体：強)，会动。表皮细胞膜主动收缩能力较弱。

这就相当于，你将《繁：將》一群蚂蚁聚拢在一起，只有【练：yǒu】一部分蚂蚁在{读：zài}动，那么这个整体是对外展现的就是这几个能动的蚂蚁共同的步伐。

因此，这也就给你解释了，为啥他会用到计算机的原因。假设每一个红色的小方格都是一个心肌细(繁体：細)胞表皮的部分结构，这一个结构(繁：構)的动作就是收缩这么一个简单的动作。

那么多个放【pinyin：fàng】到一起，如何通过数量，空间排列实现他们力量相互作用后，仍有一个整体的对外作用力。这就只能通《练：tōng》过计算机来拟合了。

用通俗《pinyin：sú》的话说，你感觉这一群人在乱跑，但是{读：shì}他们大方向是向南跑，如何做到让他们向南跑，就需要有几个牵引的力量（pinyin：liàng）。

因此，下面[繁体：麪]这个图就非常清晰的说明了人造细胞机器人是如何运动的！

看到第二(练：èr)个细胞没有？蓝色部分基本不动，只有红色部分再收缩运动。

因此，这个细胞机器人就有的一个载体的功能，可以定【dìng】向运动，同时他本身的结构又比较大。是细胞结构，在细胞上面做相应的设计，包括携带蛋白，甚至携带特定的抗体都是一样实现。这就比DNA的可《读：kě》操作性更大了。

同时这类细胞，机体不[练：bù]会排斥，并且可以降解。这就是优势！

这个图[繁体：圖]里纳米机[繁：機]器人，永远都是科幻，不会成为现实，现实的纳米机器人一定不长这个样子。

从我一个做机器人的角度来说【shuō】，机械【练：xiè】自动化的机器人永远不可能做到这么小，因为物理不允(读：yǔn)许。

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