CN105695327A - 一种纳米机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米机器人,包括:荷载部件,用于装载标记试剂;动力部件,用于根据环境条件产生动力,所述动力的方向为远离所述荷载部件的方向;连接部件,分别连接所述荷载部件和所述动力部件,以使所述动力部件密封所述荷载部件,在所述动力大于预设值时断开。通过本发明实施例的技术方案,由于动力部件可以根据环境条件产生动力,用户可以根据需要设置环境条件,以便在需要时使得动力部件产生的动力大于预设值,从而使得连接部件断裂,进而动力部件与荷载部件脱离,荷载部件中的标记试剂流出,以对患病细胞进行标记。使得医生可以准确确定患者体内患病细胞的分布,以便确定病况和治疗疾病。
Description
技术领域
本发明涉及医疗技术领域,具体而言,涉及一种纳米机器人。
背景技术
现有的抗癌药物多通过口服、输液等方式进入人体,在抑制、杀伤癌细胞的同时,对人体内正常细胞也会产生同样的影响,严重影响患者的健康。例如博来霉素、丝裂霉素等药物是目前普遍使用的抗癌药物,但其副作用明显,容易引起诸如贫血、呕吐等多种症状,因此,直接使用不利于患者身体健康,也不利于癌症的诊治。
为了有效地治疗癌症,现有技术中采用甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)、神经原特异性烯醇化酶(NSE)等肿瘤特异性标志物对癌细胞进行标记,但是上述标志物都缺乏通用性,只能反映少数几种或一种恶性肿瘤,对其他的恶性肿瘤无诊断价值,而且标记过程不可控,难以根据用户需要进行针对性的标记。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,如何通过有效地标记患病细胞,以便确定病况和治疗疾病。
为此目的,本发明提出了一种纳米机器人,包括:
荷载部件,用于装载标记试剂;
动力部件,用于根据环境条件产生动力,所述动力的方向为远离所述荷载部件的方向;
连接部件,分别连接所述荷载部件和所述动力部件,以使所述动力部件密封所述荷载部件,在所述动力大于预设值时断开。
优选地,所述连接部件一端连接于所述荷载部件的内壁,另一端连接于所述动力部件靠近所述荷载部件的一侧。
优选地,上述纳米机器人还包括:
尖端结构,设置在所述动力部件远离所述荷载部件的一侧。
优选地,上述纳米机器人还包括:
磁性部件,根据感应到的磁力带动所述纳米机器人运动。
优选地,所述磁性部件设置在动力部件上,
其中,所述磁性部件在处于预定磁场中时,受到磁力的方向与所述动力的方向相同。
优选地,所述磁性部件设置在所述荷载部件远离所述动力部件的一侧,
其中,所述磁性部件在处于预定磁场中时,受到磁力的方向与所述动力的方向相反。
优选地,所述荷载部件平行于所述动力的方向的长度,大于垂直于所述动力的方向的长度。
优选地,所述动力部件为三磷酸腺苷分子马达。
优选地,所述连接部件为无机纳米材料。
优选地,所述标记试剂用于标记肿瘤特异性生长因子。
优选地,所述纳米机器人的体积为4-16立方微米。
通过上述实施例的技术方案,由于动力部件可以根据环境条件产生动力,用户可以根据需要设置环境条件,以便在需要时使得动力部件产生的动力大于预设值,从而使得连接部件断裂,进而动力部件与荷载部件脱离,荷载部件中的标记试剂流出,以对患病细胞进行标记。使得医生可以准确确定患者体内患病细胞的分布,以便确定病况和治疗疾病。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1示出了根据本发明一个实施例的纳米机器人的示意框图;
图2示出了根据本发明一个实施例的纳米机器人的结构示意图;
图3和图4示出了根据本发明一个实施例的纳米机器人释放标记试剂的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1和图2所示,根据本发明一个实施例的纳米机器人10,包括:
荷载部件11,用于装载标记试剂20;
动力部件12,用于根据环境条件产生动力,动力的方向为远离荷载部件11的方向;
连接部件13,分别连接荷载部件11和动力部件,以使动力部件密封荷载部件11,在动力大于预设值时断开。
根据本实施例,由于动力部件12可以根据环境条件产生动力,因此用户可以根据需要(例如估计纳米机器人到达患处或者遍布患者全身时)设置环境条件,以使得动力部件12产生的动力大于预设值,从而使得连接部件13断裂,如图3所示,进而动力部件12与荷载部件11脱离,如图4所示,荷载部件11中的标记试剂20流出。从而实现根据需要对患病细胞进行标记,使得医生可以准确确定患者体内患病细胞的分布,进而准确地确定患者体内患病细胞的分布,以便确定病况和治疗疾病。
优选地,如图2所示,连接部件13一端连接于荷载部件11的内壁,另一端连接于动力部件靠近荷载部件11的一侧。
根据本实施例,连接部件13位于负荷部件11的内部,有利于减小纳米机器人10的体积,便于进行注射。
优选地,如图2所示,上述纳米机器人10还包括:
尖端结构14,设置在动力部件12远离荷载部件11的一侧。
根据本实施例,可以先从患者体内抽取一定量的血液,然后将纳米机器人注入血液的红细胞(例如通过细胞显微注射方式)中,再将红细胞注入患者体内(例如静脉注射)。
在动力部件产生动力时,可以带动纳米机器人朝着动力方向运动。通过尖端结构,便于纳米机器人刺破红细胞壁,以对红细胞外的患病细胞进行标记。
优选地,如图2所示,上述纳米机器人10还包括:
磁性部件15,根据感应到的磁力带动纳米机器人10运动。
根据本实施例,可以通过设置外界磁场引导纳米机器人运动(当纳米机器人位于红细胞中时,纳米机器人的运动可以带动红细胞一起运动,只要保证动力部件产生的动力较小,即可使得尖端结构不会刺破红细胞壁),以便将纳米机器人引导至需要标记的部位再释放标记试剂,为用户提供更大的操作空间。
优选地,如图2所示,磁性部件15设置在动力部件12上,
其中,磁性部件15在处于预定磁场中时,受到磁力的方向与动力的方向相同。
根据本实施例,当磁性部件处于预定磁场中时,受到的磁力与动力部件产生动力方向相同,从而可以拉动动力部件朝远离荷载部件的方向运动,进而可以为动力部件与荷载部件的分离提供一定助力,以便尽快释放标记试剂。
优选地,磁性部件15还可以设置在荷载部件11远离动力部件12的一侧,
其中,磁性部件15在处于预定磁场中时,受到磁力的方向与动力的方向相反。
根据本实施例,当磁性部件处于预定磁场中时,受到的磁力与动力部件产生动力方向相反,从而可以拉动荷载部件朝远离动力部件的方向移动,进而可以为动力部件与荷载部件的分离提供一定助力,以便尽快释放标记试剂。
优选地,如图2所示,荷载部件11平行于动力的方向的长度,大于垂直于动力的方向的长度。
根据本实施例,可以使得纳米机器人正沿着动力方向运动时受到的阻力较小。例如荷载部件可以是圆柱状或棱柱状。
优选地,动力部件12为三磷酸腺苷分子马达。
三磷酸腺苷分子马达即ATP分子马达,该分子马达可以是以F1ATP酶为核心,F0复合物为发动机部件,并由ATP提供能量的一种马达,其特点在于利用ATP水解/合成是可逆的,因此效率较高。并且可以根据环境磁场的影响启动/关闭以及变化动力,方便控制。当环境磁场增长到一定值时,ATP分子马达启动,带动纳米机器人沿着动力方向运动,当环境磁场进一步增大时,ATP分子马达产生的动力增大,使得ATP分子马达与连接部件脱离。
优选地,连接部件13为无机纳米材料。无机纳米材料一般对人体无害,可以随着人体排泄排出体外。当然,荷载部件也可以根据需要设置为有机纳米材料。
优选地,标记试剂用于标记肿瘤特异性生长因子。
肿瘤特异性生长因子(TumorSpecificGrowthFanctor,TSGF)是恶性肿瘤及其周边毛细血管大量扩增的结果,并随着肿瘤的形成和增长逐渐释放到外周血液,一般TSGF浓度较高的区域,肿瘤症状较为严重。因此可以通过标记TSGF确定癌症患处,以及各患处的严重程度。
优选地,纳米机器人10的体积为4-16立方微米。
由于人类红细胞的体积一般在40至160立方微米之间,将纳米机器人的体积设置为红细胞体积的1/10,便于通过细胞显微注射方式注射到红细胞中。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,考虑到相关技术中,对患病细胞的标记过程不可控,难以根据用户需要进行针对性的标记。根据本发明实施例的技术方案,由于动力部件可以根据环境条件产生动力,用户可以根据需要设置环境条件,以便在需要时使得动力部件产生的动力大于预设值,从而使得连接部件断裂,进而动力部件与荷载部件脱离,荷载部件中的标记试剂流出,以对患病细胞进行标记。使得医生可以准确确定患者体内患病细胞的分布,以便确定病况和治疗疾病。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种纳米机器人,其特征在于,包括:
荷载部件,用于装载标记试剂;
动力部件,用于根据环境条件产生动力,所述动力的方向为远离所述荷载部件的方向;
连接部件,分别连接所述荷载部件和所述动力部件,以使所述动力部件密封所述荷载部件,在所述动力大于预设值时断开。
2.根据权利要求1所述的纳米机器人,其特征在于,所述连接部件一端连接于所述荷载部件的内壁,另一端连接于所述动力部件靠近所述荷载部件的一侧。
3.根据权利要求2所述的纳米机器人,其特征在于,还包括:
尖端结构,设置在所述动力部件远离所述荷载部件的一侧。
4.根据权利要求3所述的纳米机器人,其特征在于,还包括:
磁性部件,根据感应到的磁力带动所述纳米机器人运动。
5.根据权利要求4所述的纳米机器人,其特征在于,所述磁性部件设置在动力部件上,
其中,所述磁性部件在处于预定磁场中时,受到磁力的方向与所述动力的方向相同。
6.根据权利要求4所述的纳米机器人,其特征在于,所述磁性部件设置在所述荷载部件远离所述动力部件的一侧,
其中,所述磁性部件在处于预定磁场中时,受到磁力的方向与所述动力的方向相反。
7.根据权利要求2所述的纳米机器人,其特征在于,所述荷载部件平行于所述动力的方向的长度,大于垂直于所述动力的方向的长度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的纳米机器人,其特征在于,所述动力部件为三磷酸腺苷分子马达。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的纳米机器人,其特征在于,所述连接部件为无机纳米材料。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的纳米及其人员,其特征在于,所述标记试剂用于标记肿瘤特异性生长因子。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的纳米机器人,其特征在于,所述纳米机器人的体积为4-16立方微米。
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