Dalībnieks:Aija Legzdina

Nanorobotika

Nanorobotika ir jauna tehnoloģiju joma, kas izstrādā iekārtas vai robotus, kuru komponentes ir aptuveni nanometra (10−9 metru) mērogā. Precīzāk, nanorobotika (pretstatā mikrorobotikai) attiecas uz nanotehnoloģiju inženierzinātnes disciplīnu, kas paredzēta nanorobotu projektēšanai un būvei, ar ierīcēm, kuru izmērs svārstās no 0,1 līdz 10 mikrometriem un kas izgatavotas no nanodaļu vai molekulārām komponentēm. Termini nanobots, nanoids, nanīts, nanomašīna vai nanomīts ir izmantoti arī, lai aprakstītu tādas ierīces, kuras vēl ir izpētes un izstrādes procesā.

Nanoroboti lielākoties atrodas izpētes un izstrādes fāzē, taču šobrīd ir jau testēti vairāki vienkārši molekulārie un nanoroboti. Piemēram, sensors, kura slēdzis ir aptuveni 1,5 nanometri, un kas spēj saskaitīt noteiktas molekulas ķīmiskajā paraugā. Pirmie lietderīgie nanomehānismu pielietojumi var būt nanomedicīnā un vides aizsardzības jomā. Piemēram, bioloģiskās mašīnas varētu izmantot vēža šūnu identificēšanai un iznīcināšanai vai vides piesārņojuma kontrolēšanā, piemēram, toksisko ķīmisko vielu noteikšanai un to koncentrācijas mērīšanai vidē.

Nanorobotikas strauju izaugsmi prognozē saistībā ar 5G tīkla ieviešanu. Tas ļaus nodrošināt kvalitatīvu nanorobotu distances vadību un paplašināt to pielietojumu vairākās jomās. Kā pirmās tiek minētas vides piesārņojumu uzraudzība un viedpilsētu (smart cities) pakalpojumu attīstība.

Nanorobotikas ieviešanas juridiskie un ētiskie aspekti

Atvērtā koda tehnoloģijas

Apvienoto Nāciju Organizācijas Ģenerālajai asamblejai ir nosūtīts dokuments ar priekšlikumu par nanobiotehnoloģiju attīstību, izmantojot atvērto kodu tehnoloģiju metodes, tāpat kā atvērtā koda programmatūrā. Saskaņā ar Apvienoto Nāciju Organizācijai nosūtīto dokumentu, tāpat kā atvērtais kods pēdējos gados ir paātrinājis datorsistēmu attīstību, līdzīgai pieejai vajadzētu dot pienesumu sabiedrībai kopumā un paātrināt nanorobotikas attīstību. Nanobiotehnoloģiju izmantošana ir jānosaka kā cilvēku mantojums nākamajām paaudzēm, un tā jāizstrādā kā atvērtā koda tehnoloģija, kas balstīta uz ētisku praksi miermīlīgiem mērķiem.

Nanorobotu sacīkstes

Tādā pašā veidā, kā tehnoloģiju izpēte un attīstība veicināja kosmosa sacensības un kodolieroču sacīkstes, notiek sacensība par nanorobotu izstrādes tehnoloģijām. Ir daudzas valstis, kas ļauj nanorobotus iekļaut jaunajās tehnoloģijās. Daži no iemesliem:

1. lielās korporācijas, piemēram, General Electric, Hewlett-Packard, Synopsys, Northrop Grumman un Siemens, strādā pie nanorobotu izstrādes un izpētes;
2. mediķi iesaistās nanotehnoloģiju izstrādē un sāk piedāvāt veidus, kā izmantot nanorobotus vispārīgām medicīniskām procedūrām;
3. universitātes un pētniecības institūti, kā arī privātie investor piešķir finansējumu pētniecībai, kas izstrādā medicīnas nanotehnoloģijas un nanorobotus.

Juridiskie aspekti

Saistībā ar tiesvedībām dažos ar nanorobotiku saistītajos jautājumos, valstis sāk risināt jautājumus, kas saistīti ar monopolu. Vēl nesen nanorobotu izstrādātājiem tika piešķirts liels skaits patentu, galvenokārt uzņēmumiem, kas specializējušies tikai patentu portfeļa veidošanā. Tādēļ jaunās tehnoloģijas jomas mēdz kļūt par monopolu, kurā parasti dominē lielās korporācijas. Kopš 2016. gada Amerikas Savienotajās Valstīs Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) regulē nanotehnoloģijas, pamatojoties uz to nozīmīgumu. Nanorobotu attālinātās vadības iespējas tiek pētītas arī 5G tehnoloģiju attīstības kontekstā.

Pielietojuma iespējas

Nanomedicīna

Potenciālie nanorobotikas izmantošanas veidi medicīnā ir agrīna diagnostika un precīzi mērķēta zāļu ievade vēža gadījumā, biomedicīnas instrumenti, ķirurģija, farmakokinētika, diabēta monitorings un veselības aprūpe. Ir paredzams, ka nākotnes medicīnā tiks izmantoti nanoroboti, kas injicēti pacientam, lai veiktu darbu šūnu līmenī. Šādiem nanorobotiem, kas paredzēti izmantošanai medicīnā, nevajadzētu būt replicējošiem, jo replikācija nevajadzīgi palielinātu ierīces sarežģītību, samazinātu uzticamību un traucētu medicīnisko misiju. Nanotehnoloģija nodrošina plašu jaunu tehnoloģiju klāstu, lai izstrādātu pielāgotus līdzekļus, lai optimizētu medikamentu ievades procesus. Mūsdienās ārstēšanas procesos, piemēram, ķīmijterapijas laikā, kaitīgās blakusparādības parasti ir rezultāts tam, kādā veidā ir ievadīti medikament, jo netiek precīzi noteikta mērķa šūna. Hārvardas universitates pētnieki tomēr ir spējuši izveidot īpašas RNS virknes, kuru diametrs ir gandrīz 10 nm diametrā, piepildot tās ar ķīmijterapijas zālēm. Šos RNS pavedienus piesaista vēža šūnas. Kad nanodaļiņa sastopas ar vēža šūnu, tā savienojas ar to un ievada medikamentus tieši vēža šūnā. Šādai precīzi mērķētai medikamentu ievades metodei ir lielas iespējas vēža pacientu ārstēšana, vienlaikus izvairoties no negatīvām medikamentu blakusparādībām.