纳米机械人—展望未来医疗

　　

未来的医疗世界，是靠人体内纳米级的医疗机械组件实现，他们犹如进入人体世界的一群伞兵部队，扺抗敌入侵并确保人体健康。如果你对1996「奇妙航行(Fantastic Voyage) 」影片中，一个医疗团队，被缩小到得以注入一个病人的血液中解救生命的电影情结感到怀疑，或者还对80年代经典之作「内部空间（Inner Space）」中提及一个被缩小到微形尺寸的飞行员被注射进入人体内的情节感到荒谬，认为是遥远未来的科幻情境那你就大错特错了，因为纳米科技正是使这些科幻梦想成真的技术。

纳米机械人是个非常微小但任务清楚旗帜鲜明的自动化机械；负有保护人体免于受病原入侵的使命。纳米机械人约有0.5～3微米的长度，并由数个范围自1-100纳米等不同直径的组件所构成，主要的成份是以纳米级的碳原子构成的钻石成份所组成，因为碳元子的能量和化学成份较适合以这种形式存在之故。

麻省理工学院机械工程暨生物工程的教授Ian Hunter博士和他的同事共同研发纳米机械人的相关技术。他们对“纳米行者”的成果，被期望对机械探头在医疗领域做出贡献，因为“纳米行者”机械人，可以爬行、转圈甚至在人体内撷取影像并诊断出隐藏于使用传统扫描技术下的疾病，更可以传输药品治疗肿瘤而不必开刀。

纳米机械人在医疗领域的应用多的不胜枚举，现就其可行的应用说明如下：

1. 治疗皮肤病

混合在乳霜中的纳米机械人可以被用来治疗皮肤病，它可以清除皮肤的坏死角质及过多的油脂，补充流失的油质，吸收天然保湿成份，并深入毛细孔清洗污秽。

2. 清洁口腔

利用纳米机械人清洁口腔。包含纳米机械人的漱口水可以分辨并销毁具破坏性的病菌，并允许口腔内无害的物质在口腔内健康的生态系统中繁殖成长。此外，这些分子化的纳米机械组件更可以辨识出食物的粉粒，并从牙缝中将其清除，并清洗牙沟。

3. 增加免疫系统

医用纳米机械人因具有发掘无作用的细菌和病毒能力，因此有强化免疫系统的功能。纳米机械人可直接注入人体固定位置，攻击病毒。

4. 强化心血管系统

纳米机械人亦可注入人体血管中，他们可用来消除血液中使动脉硬化的胆固醇，因而加宽血管管壁，对抑制心血管病的复发很有帮助。

5. 植入人体

包覆在胶囊内的纳米机械人，可用来植入人体做为诊断人体内部器官工具。

纳米机械人的成功与否尚充满各种挑战，在正式提供医疗服务前，少说也要等上几年，其间尚待克服的挑战包括：

1.人体的排斥问题：在纳米机械的研发过程中，最大的挑战是人体医疗系统对纳米机械人的注入引发的排斥问题，由于纳米机械人是由光滑且无瑕的碳涂层构成的钻石的成分构成。其它为达到特定的目地亦采用许多轻元素包括氧与氮等做为材料。钻石涂层是材料中最好的选择。由于涂层光滑无瑕，人体引发免疫系统的响应愈少，就愈不会招致人体的排斥现象。纳米医疗机械在早些年前就已进行设计工作，但截至目前为止，尚无可用雏型产出。

2.机械人的操作问题：一旦机械人注入人体后，他们必须去感应体内的运作目标，可能是细菌、病毒或其它细胞等，能否制造出具有可以辨识这些环境的传感器成为最大的关键：因为必需考量放置可提供对所有运行纳米机械人高准确度定位的动态导航网络于其内。这种系统可使医生追踪体内纳米机械人的踪迹，困难度极高。纳米机械人因必需具有分辨不同细胞的能力，这种功能可以由Chemotactic传感器的安装达到目的。但技术上受到空前的挑战。

3.机械人的能源问题：纳米机械人能源可以藉由体内葡萄糖或氧的新陈代谢来解决，亦可靠体外能源供应。其它体内的能源亦或是可行之道。

4.纳米机械人解除问题：当纳米机械人在体内完成任务后，必须取出体外。这个问题可以利用内建式程序设定取出时间的方式处理，或者使用体外声波传送时间讯息方式处理。当纳米机械人完成任务后，机械人本身亦可被设计成由体内排泄系统自行排出或者藉由主动清道夫系统移除。

现今纳米科技已成为各类科学与技术领域中的热门研究主题，对医疗领域而言，更引起广泛涟漪，不论纳米科技是否可以传送医药给肿瘤细胞、清除血管间油脂以疏通管壁，甚至找寻导致脑中风或心脏病血块的商品，都已是时间早晚问题，值得大伙拭目以待。

摘自 基因潮