Нанороботы для хирургии: новая медицинская граница

Нанороботы размером с коробку для кольца могут совершить революцию в хирургической практике в ближайшие 5–10 лет, сделав операции более точными и безопасными. Надер Джалили, доцент кафедры машиностроения и промышленной инженерии Северо-Восточного университета, работает над созданием управляемого наноробота для неинвазивной хирургии рака с точностью, недостижимой при существующих методах.

Ключевые возможности наноробота:

• Высокая точность: Устройство сможет наводиться на цель с разрешением субнанометр или нанометр (1 нанометр = 0,000001 мм), что позволит работать с объектами, которые раньше было невозможно увидеть.
• Многофункциональность: Помимо удаления опухолей, роботы смогут брать микроскопические образцы тканей для патологического анализа, проводить диагностику и с высокой точностью вводить лекарства или другие жидкости для уничтожения опухоли.

Принцип работы и материалы:

Нанороботы состоят из датчиков и исполнительных механизмов, созданных из специальных наноматериалов, таких как синтетический оксид цинка, кварц и золото. Их уникальные свойства в наномасштабе позволяют преобразовывать механическую силу в электрическую энергию и наоборот:

• Датчики отслеживают движение, перемещение и направление.
• Исполнительные механизмы преобразуют электрическую энергию в механическое движение, например, для управления захватом робота.

Роль хирурга:

По словам Джалили, эффективные нанороботы не заменят хирургов, а изменят их роль на надзорную в операционной. Хируг будет контролировать процедуру, подобно пилоту, включившему автопилот, и вмешается, если что-то пойдет не так.

Текущий статус и финансирование:

Джалили в настоящее время разрабатывает алгоритмы движения и готовится тестировать своих нанороботов для различных задач. Его исследования поддержаны:

• Пятилетним грантом NSF CAREER Award на сумму $400 000.
• Грантом NSF на $350 000 для приобретения лазерного микросистемного анализатора для визуализации и измерения нанообъектов в наномасштабе.