Nanorobotika

Wikipedia, Entziklopedia askea
Jump to navigation Jump to search

Nanorobotika goraka ari diren teknologien esparru bat da. Eremu honetan makinak edo robotak sortzen dira, zeinen osagaiak eskala nanometrikoan dauden (10−9 metro)[1][2][3]. Zehatzago esanda, nanorobotika nanoroboten diseinu eta eraikuntzaren ingeniaritza nanoteknologikoa da. Nanorobot hauek 0,1 eta 10 mikrometroko tamaina daukate, eta nanoeskalako osagaiekin egiten dira[4].

Gaur egun, ikerketa eta garapenean dauden gailu hauek deskribatzeko honako izenak ere erabiltzen dira: nanobotak, nanoideak, naniteak, nanomakinak edo nanomiteak[5].

buckybolak

Nanomakina gehienak ikerketa- eta garapen-garaian daude[6], baina, hala eta guztiz ere, makina molekular eta nanomotor primitibo batzuk probatu dira jada. Horren adibidea da ia 1,5 nanometroko zabalerako etengailu bat daukan sentsore bat. Lagin kimiko batean, sentsore honek molekula espezifikoak zenba ditzake. Nanomakinen lehen aplikazio erabilgarriak teknologia medikoan sor daitezke. Gailu hauek minbizi-zelulak identifikatu eta suntsitu ahal izango lituzkete. Nanomakinek badute balizko beste aplikazio bat. Izan ere, erabil daitezke agente kimiko toxikoak detektatzeko eta euren kontzentrazioak ingurunean neurtzeko. Rice Unibertsitateak molekula bakar bateko gailu bat garatu du, prozesu kimiko baten bitartez, zeinen gurpilak buckybolak bait dira (buckybolak molekula esferikoak dira, ikosaedro - futbol baloi- baten itxurakoak). Gailu hau tunel-efektuko mikroskopio baten bidez gidatzen da, giro-tenperatura kontrolatuz.

Beste definizio batek dio nanorobotak robotak direla. Hauek nanometroko tamainen objektuekin interakzioan jardun daitezke, edo bereizmen nanometrikoz manipula daitezke. Nanorobotek zerikusi gehiago dute zundazko ekortze-mikroskopio edo mikroskopiorekin makina molekularrekin baino. Mikroskopioren definizioa jarraituz, gailu hauek tresna handiekin ere erlaziona daitezke, esate baterako, indar atomikozko mikroskopioekin. Mota honetako mikroskopioak tresna nanorobotikotzat har daitezke, nanomanipulazioak egiteko prestatzen direnean. Ikuspegi honetatik, makroeskalako robotak edo doitasun nanometrikoz mugi daitezken mikrorobotak nanorobotak bezala har daitezke ere bai.

Nanorobotikaren teoria[aldatu | aldatu iturburu kodea]

1959an Richard Feynmanen ikasle ohi batek, Albert Hibbs-ek, iradoki zuen mikromakinei mediku-erabilera ematea. Hibbsen arabera, mikromakina hauek gaixoaren gorputz barnean sartuko ziren gaixotasuna ikusteko, mediku bera balitz bezala. Feynmanek urte horretan argitaratutako “ There's Plenty of Room at the Bottom entseguan aurkeztu zuen ideia hori[7].

Nanorobotak tamaina mikroskopikoa (nanometrikoa) dutenez, hauetatik kantitate handi bat beharko da, elkarrekin lan eginez, zeregin mikroskopiko edota makroskopikoak burutzeko. Nanorobot hauek, ingurune natural batean autoerreplikatzeko gai direnak, zein gai ez direnak, zientzia-fikziozko istorio ugarietan agertzen dira; esate baterako, Star Trek filmeko Borgen nanozundak.

Nanorobotikaren aldeko askok kritikei eta sortutako beldur egoerei erantzuna eman behar izan diete. Aldeko hauek adierazi dute lantegi ingurunetik kanpoan autoerreplikatzeko gai diren nanorobotak ez dagoela fabrikatzeko asmorik. Gainera, noizbait autoerreplikatzeko prozesua garatu ahalko balitz, oso segurua izango litzatekeela gehitzen dute. Nanorobotikaren defendatzaileek esaten duten bezala, fabrikazio molekularra garatu eta erabiltzeko gaur egungo egitasmoetan ez daude autoerreplikatzeko gai diren nanorobotak[8].

Robert Freitasek nanorobotikari buruzko eztabaidak nanomedikuntzan aurkeztu ditu. Eztabaida horiek sentsoreei eta komunikazio, nabigazio, manipulazio, lokomozio eta konputazio bideei buruzkoak dira.

Erabilerak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Nanomedikuntza[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Medikuntzan nanorobotikak eduki ditzakeen aplikazioak ugariak dira: aurre-diagnostikoak, minbizirako[9] sendagaien dosifikazioa, kirurgia, osasuna zaintzea eta abar. Etorkizunera begira, medikuntzara zuzenduta dagoen nanoteknologiak gaixoan injektaturiko nanorobotak erabiltzea espero da, maila zelularrean lan egiteko. Medikuntzan erabiliko litzatekeen nanorobot mota, bere burua erreplikatzeko ahalmena ez dutenak izan beharko lirateke, hauek pazientea infektatu ez dezaten.

Nanoteknologiaren barruan hainbat teknologia berri daude, produktu farmazeutikoen administrazioa optimizatzen laguntzen digutenak, irtenbide pertsonalizatuak emanez.

Gaur egun, kimioterapiak sortzen dituen ondorio txarrak, administrazio ez-zehatz batengatik sortuta daude. Harvard Unibertsitatean eta Massachusett-ko Institutu Teknologikoan, ikertzaile batzuk minbiziaren aurkako sendagaiez beteriko RNA-ko (azido erribonukleiko) hari batzuk erantsi dizkiete nanopartikula batzuei. Nanopartikula hauek, minbizidun zelula batekin topatzerakoan, daramaten sendagaia bertan uzteko programatuta daude. Horrela, kimioterapiarekin eragindako gaixotasunak ekiditen dituzte, tratamenduaren eraginkortasuna handituz[10][11].


Medikuntzan nanoroboten beste aplikazio interesgarri bat ehun-apurketak erreparatzea da. Azken finean, beraien tamainagatik nanorobotek globulu zuriak bideratu ditzakete holako zaurietara. Nanorobotak, hain txikiak izanda, globulu zuriei itsatsi daitezke, eta hauek mindura dagoen leku zehatzera bideratu, errekuperazioa azkartzeko.

Gaur egun, Ameriketako Estatu Batuetako sendagai eta janaria administratzen duen departamentuak (ingelesez, Food and Drug Admnistration, FDA) nanoteknologia erregulatzen du tamainaren arabera. Departamentu honetan, nanoroboten funtzionamendu txarren aurrean segurtasun-sistemak garatzen ari dira. Adibidez, nanorobot batek sendagai bat leku desegoki batean barneratzen badu, automatikoki, beste sendagai bat botatzen du,

aurrekoa indargabetuz.

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  1.   Sierra, D. P., Weir, N. A., Jones, J. F. (2005), «A review of research in the field of nanorobotics», U.S. Department of Energy - Office of Scientific and Technical Information Oak Ridge, TN SAND2005-6808, http://www.energy.gov .
  2.   Ghosh, A., Fischer, P. (2009), «Controlled Propulsion of Artificial Magnetic Nanostructured Propellers», Nano Letters 6 (9), ISSN 19413293 .
  3.   Vaughn JR. (2006), [National Council on Disability, Washington DC. «Over the Horizon: Potential Impact of Emerging Trends in Information and Communication Technology on Disability Policy and Practice»], ncd (Washington DC), National Council on Disability, Washington DC. .
  4.   Tarakanov, A. O., Goncharova, L. B., Tarakanov Y. A. (2009), «Carbon nanotubes towards medicinal biochips», Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology 2 (1) .
  5.   Cerofolini, G., Amato, P., Masserini, M., Mauri, G. (2010), «A Surveillance System for Early-Stage Diagnosis of Endogenous Diseases by Swarms of Nanobots», Advanced Science Letters 3 (4) .
  6. (Ingelesez)  Wang, J. Can Man-Made Nanomachines Compete with Nature Biomotors? ACS Nano . orrialdea ISBN 19206241 .
  7.   P. Feynman, Richard, There's Plenty of Room at the Bottom, http://www.its.caltech.edu/~feynman/plenty.html. Noiz kontsultatua: marzo de 2010 .
  8. "Directrices Prospectivas para el Desarrollo Responsable de la Nanotecnología" (en inglés) "Los ensambladores autorreplicantes autónomos no son necesarios para lograr capacidades de fabricación significativas." "La forma más simple, más eficiente y segura de aproximarse a los nanosistemas productivos es construir herramientas especializadas de tamaño nanométrico y reunirlas en fábricas lo suficientemente grandes para fabricar lo que sea necesario.... En está fábrica las máquinas harían trabajos similares a los que actualmente hacen las cintas transportadoras y robots armadores en una fábrica normal. Si una saca una de estas máquinas fuera del sistema, no provocaría ningún riesgo, y serían tan inertes como una ampolleta sacada de su soquete de conexión."
  9.   LaVan DA, McGuire T, Langer R. (2003), «Small-scale systems for in vivo drug delivery», Nature Biotechnology 21 (10), ISSN 14520404 .
  10. Bullis, Kevin. "Nano RNA Delivery." Technology Review Published by MIT. Apr 29. 2009. Revisado el 27 de diciembre de 2011.
  11.   Debjit bhowmik, Chiranjib, R.Margret chandira B.Jayakar Role of Nanotechnology in novel Drug Delivery system Journal of Pharmaceutical Science and Technology . orrialdea .