नैनोरोबोटिक्स



नैनोइड रोबोटिक्स, या संक्षेप में, नैनोरोबोटिक्स या नैनोबोटिक्स, एक उभरती हुई प्रौद्योगिकी क्षेत्र है जो मशीनों या रोबोटों का निर्माण करती है जिनके घटक नैनोमीटर (10−9 मीटर) के पैमाने पर या उसके पास होते हैं।  अधिक विशेष रूप से, नैनोरोबोटिक्स (माइक्रोरोबोटिक्स के विपरीत) 0.1 से 10 माइक्रोमीटर के आकार के उपकरणों और नैनोस्केल या आणविक घटकों के निर्माण के साथ नैनोरोबोट के डिजाइन और निर्माण के नैनो टेक्नोलॉजी इंजीनियरिंग अनुशासन को संदर्भित करता है।  नैनोबोट, नैनोइड, नैनाइट, नैनोमशीन और नैनोमाइट शब्दों का उपयोग वर्तमान में अनुसंधान और विकास के अंतर्गत ऐसे उपकरणों का वर्णन करने के लिए किया गया है।

नैनोमशीन काफी हद तक अनुसंधान और विकास के चरण में हैं, लेकिन कुछ आदिम आणविक मशीनों और नैनोमोटर्स का परीक्षण किया गया है। एक उदाहरण एक संवेदक है जिसमें लगभग 1.5 नैनोमीटर का एक स्विच है, जो रासायनिक नमूने में विशिष्ट अणुओं की गणना करने में सक्षम है। नैनोमैचिन का पहला उपयोगी अनुप्रयोग नैनोमेडिसिन में हो सकता है। उदाहरण के लिए, जैविक मशीनों का उपयोग कैंसर कोशिकाओं की पहचान करने और उन्हें नष्ट करने के लिए किया जा सकता है। एक अन्य संभावित अनुप्रयोग जहरीले रसायनों का पता लगाना और पर्यावरण में उनकी सांद्रता का मापन है। राइस विश्वविद्यालय ने एक रासायनिक प्रक्रिया द्वारा विकसित एक एकल-अणु कार का प्रदर्शन किया है और इसमें पहियों के लिए बकमिन्स्टरफुलरीन (बकीबॉल) शामिल हैं। यह पर्यावरण के तापमान को नियंत्रित करने और एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप टिप की स्थिति के द्वारा क्रियान्वित किया जाता है।

एक और परिभाषा एक रोबोट है जो नैनोस्केल ऑब्जेक्ट्स के साथ सटीक इंटरैक्शन की अनुमति देता है, या नैनोस्केल रिज़ॉल्यूशन के साथ हेरफेर कर सकता है। इस तरह के उपकरण आणविक मशीनों के रूप में नैनोरोबोट्स के विवरण के बजाय माइक्रोस्कोपी या स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी से अधिक संबंधित हैं। माइक्रोस्कोपी परिभाषा का उपयोग करते हुए, यहां तक कि एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप जैसे बड़े उपकरण को नैनोमैनिपुलेशन करने के लिए कॉन्फ़िगर किए जाने पर नैनोरोबोटिक उपकरण माना जा सकता है। इस दृष्टिकोण के लिए, मैक्रोस्केल रोबोट या माइक्रोरोबोट जो नैनोस्केल परिशुद्धता के साथ आगे बढ़ सकते हैं, उन्हें नैनोरोबोट भी माना जा सकता है।

नैनोरोबोटिक्स सिद्धांत
रिचर्ड फेनमैन के अनुसार, यह उनके पूर्व स्नातक छात्र और सहयोगी अल्बर्ट हिब्स थे जिन्होंने मूल रूप से उन्हें (लगभग 1959) फेनमैन की सैद्धांतिक सूक्ष्म-मशीनों (जैविक मशीन देखें) के लिए चिकित्सा उपयोग का विचार सुझाया था। हिब्स ने सुझाव दिया कि कुछ मरम्मत मशीनों को एक दिन आकार में उस बिंदु तक कम किया जा सकता है, जो सिद्धांत रूप में संभव हो (जैसा कि फेनमैन ने कहा) "सर्जन को निगल लें"। इस विचार को फेनमेन की केस स्टडी 1959 के निबंध देयर इज़ प्लेंटी ऑफ़ रूम एट द बॉटम में शामिल किया गया था। चूंकि नैनो-रोबोट आकार में सूक्ष्मदर्शी होंगे, इसलिए सूक्ष्म और स्थूल कार्यों को करने के लिए उनमें से बहुत बड़ी संख्या के लिए एक साथ काम करना संभवतः आवश्यक होगा। ये नैनो-रोबोट स्वार्म्स, जो दोनों (उपयोगिता कोहरे के रूप में) को दोहराने में असमर्थ हैं और जो प्राकृतिक वातावरण (जैसा कि ग्रे गू और सिंथेटिक बायोलॉजी में होता है) में अनियंत्रित दोहराने में सक्षम हैं, वे कई विज्ञान कथा कहानियों में पाए जाते हैं, जैसे कि स्टार ट्रेक में बोर्ग नैनो-प्रोब और द आउटर लिमिट्स एपिसोड "द न्यू ब्रीड"। नैनो-रोबोटिक्स के कुछ समर्थकों ने ग्रे गू परिदृश्यों की प्रतिक्रिया में, जो पहले प्रचार करने में मदद की थी, यह विचार है कि नैनो-रोबोट एक प्रतिबंधित कारखाने के वातावरण के बाहर प्रतिकृति बनाने में सक्षम हैं, एक कथित उत्पादक नैनो तकनीक का एक आवश्यक हिस्सा नहीं बनते हैं, और यह कि आत्म-प्रतिकृति की प्रक्रिया, यदि इसे कभी विकसित किया गया हो, तो इसे स्वाभाविक रूप से सुरक्षित बनाया जा सकता है। वे आगे दावा करते हैं कि आणविक निर्माण के विकास और उपयोग के लिए उनकी वर्तमान योजनाओं में वास्तव में फ्री-फोर्जिंग रेप्लिकेटर्स शामिल नहीं हैं।

नैनोरोबोटिक्स की एक विस्तृत सैद्धांतिक चर्चा, जिसमें सेंसिंग, पावर कम्युनिकेशन, नेविगेशन, मैनीपुलेशन, लोकोमोशन और ऑनबोर्ड कंप्यूटेशन जैसे विशिष्ट डिजाइन मुद्दों को शामिल किया गया है, को रॉबर्ट फ्रीटास द्वारा नैनोमेडिसिन के चिकित्सा संदर्भ में प्रस्तुत किया गया है। इन चर्चाओं में से कुछ गैर-निर्माण योग्य सामान्यता के स्तर पर बनी हुई हैं और विस्तृत इंजीनियरिंग के स्तर तक नहीं पहुंचती हैं।

ओपन टेक्नोलॉजी
ओपन-सोर्स हार्डवेयर और खुला स्रोत सॉफ्टवेयर के रूप में खुला डिजाइन प्रौद्योगिकी विधियों का उपयोग करते हुए नैनोबायोटेक विकास पर एक प्रस्ताव के साथ एक दस्तावेज संयुक्त राष्ट्र महासभा को संबोधित किया गया है। संयुक्त राष्ट्र को भेजे गए दस्तावेज़ के मुताबिक, जिस तरह खुला स्त्रोत ने हाल के वर्षों में संगणक सिस्टम के विकास को गति दी है, उसी तरह के दृष्टिकोण से समाज को बड़े पैमाने पर फायदा होना चाहिए और नैनोरोबोटिक्स के विकास में तेजी आनी चाहिए। आने वाली पीढ़ियों के लिए नेनोबायोटेक्नोलॉजी का उपयोग मानव विरासत के रूप में स्थापित किया जाना चाहिए, और शांतिपूर्ण उद्देश्यों के लिए नैतिक प्रथाओं पर आधारित एक खुली तकनीक के रूप में विकसित किया जाना चाहिए। ओपन टेक्नोलॉजी को इस तरह के उद्देश्य के लिए एक मौलिक कुंजी के रूप में कहा गया है।

नैनोरोबोट रेस
जिस तरह प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास ने अंतरिक्ष की दौड़ और परमाणु हथियारों की दौड़ को आगे बढ़ाया, उसी तरह नैनोरोबोट्स के लिए एक दौड़ हो रही है।    उभरती हुई तकनीकों में नैनोरोबोट्स को शामिल करने के लिए बहुत सारे आधार हैं। कुछ कारण हैं कि बड़े निगम, जैसे कि सामान्य विद्युतीय, हेवलेट पैकर्ड, सिनोप्सिस, नॉर्थ्रॉप ग्रुम्मन और सीमेंस हाल ही में नैनोरोबोट्स के विकास और अनुसंधान में काम कर रहे हैं;     सर्जन शामिल हो रहे हैं और सामान्य चिकित्सा प्रक्रियाओं के लिए नैनोरोबोट्स को लागू करने के तरीकों का प्रस्ताव करना शुरू कर रहे हैं; विश्वविद्यालयों और अनुसंधान संस्थानों को सरकारी एजेंसियों द्वारा चिकित्सा के लिए नैनो उपकरणों के विकास के लिए $2 बिलियन से अधिक की धनराशि प्रदान की गई थी;  बैंकर भविष्य के नैनोरोबोट व्यावसायीकरण पर पहले से अधिकार और रॉयल्टी हासिल करने के इरादे से रणनीतिक रूप से निवेश कर रहे हैं। नैनोरोबोट मुकदमेबाजी के कुछ पहलू और एकाधिकार से जुड़े संबंधित मुद्दे पहले ही सामने आ चुके हैं।   हाल ही में नैनोरोबोट्स पर बड़ी संख्या में पेटेंट प्रदान किए गए हैं, जो ज्यादातर पेटेंट एजेंटों, पेटेंट पोर्टफोलियो के निर्माण में विशेषज्ञता वाली कंपनियों और वकीलों के लिए किए गए हैं। पेटेंट की एक लंबी श्रृंखला और अंततः मुकदमों के बाद, उदाहरण के लिए रेडियो का आविष्कार, या धाराओं का युद्ध देखें, प्रौद्योगिकी के उभरते क्षेत्र एकाधिकार बन जाते हैं, जिस पर आम तौर पर बड़े निगमों का प्रभुत्व होता है।

विनिर्माण दृष्टिकोण
आणविक घटकों से असेंबल की गई नैनो मशीनों का निर्माण एक बहुत ही चुनौतीपूर्ण काम है। कठिनाई के स्तर के कारण, कई इंजीनियर और वैज्ञानिक विकास के इस नए क्षेत्र में सफलता हासिल करने के लिए बहु-विषयक दृष्टिकोणों में सहयोग से काम करना जारी रखते हैं। इस प्रकार, यह काफी समझ में आता है कि नैनोरोबोट्स के निर्माण के लिए वर्तमान में लागू निम्नलिखित विशिष्ट तकनीकों का महत्व क्या है:

बायोचिप
नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स, फोटोलिथोग्राफी, और नए बायोमैटेरियल का संयुक्त उपयोग सर्जिकल उपकरण, निदान और दवा वितरण जैसे सामान्य चिकित्सीय उपयोगों के लिए नैनोरोबोट्स के निर्माण के लिए एक संभावित दृष्टिकोण प्रदान करता है।।  नैनो तकनीक के पैमाने पर निर्माण के लिए यह विधि 2008 से इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में उपयोग में है। इसलिए, व्यावहारिक नैनोरोबोट्स को नैनोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के रूप में एकीकृत किया जाना चाहिए, जो टेली-ऑपरेशन और मेडिकल इंस्ट्रूमेंटेशन के लिए उन्नत क्षमताओं की अनुमति देगा।

न्युबोट्स
एक न्यूक्लिक एसिड रोबोट (न्यूबॉट) नैनोस्केल पर एक कार्बनिक आणविक मशीन है। डीएनए संरचना 2डी और 3डी नैनोमेकेनिकल उपकरणों को इकट्ठा करने के लिए साधन प्रदान कर सकती है। डीएनए आधारित मशीनों को छोटे अणुओं, प्रोटीनों और डीएनए के अन्य अणुओं का उपयोग करके सक्रिय किया जा सकता है।  डीएनए सामग्री पर आधारित जैविक सर्किट गेट्स को लक्षित स्वास्थ्य समस्याओं के लिए इन-विट्रो दवा वितरण की अनुमति देने के लिए आणविक मशीनों के रूप में इंजीनियर किया गया है। इस तरह की सामग्री आधारित प्रणालियाँ स्मार्ट बायोमैटेरियल ड्रग सिस्टम डिलीवरी के सबसे करीब से काम करेंगी, जबकि ऐसे इंजीनियर प्रोटोटाइप के विवो टेलीऑपरेशन में सटीक अनुमति नहीं देती हैं।

सरफेस-बाउंड सिस्टम
कई रिपोर्टों ने सतहों पर सिंथेटिक आणविक मोटरों के जुड़ाव का प्रदर्शन किया है। मैक्रोस्कोपिक सामग्री की सतह तक सीमित होने पर इन आदिम नैनोमशीनों को मशीन जैसी गति से गुजरना दिखाया गया है। सरफेस एंकर्ड मोटर्स का संभावित रूप से एक कन्वेयर बेल्ट के तरीके से सतह पर नैनोस्केल सामग्री को स्थानांतरित करने और स्थिति में लाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

स्थितीय नैनोअसेंबली
नैनोफैक्टरी सहयोग, 2000 में रॉबर्ट फ्रीटास और राल्फ मर्कल द्वारा स्थापित और 10 संगठनों और 4 देशों के 23 शोधकर्ताओं को शामिल करते हुए, एक व्यावहारिक अनुसंधान एजेंडा विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करता है विशेष रूप से स्थिति-नियंत्रित हीरा यांत्रिकी संश्लेषण और एक हीरायुक्त नैनोफैक्ट्री विकसित करने के उद्देश्य से, जिसमें हीरेओड मेडिकल नैनोरोबोट्स के निर्माण की क्षमता होगी।

बायोहाइब्रिड
बायो-हाइब्रिड सिस्टम का उभरता हुआ क्षेत्र बायोमेडिकल या रोबोट अनुप्रयोगों के लिए जैविक और सिंथेटिक संरचनात्मक तत्वों को जोड़ता है। बायो-नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (बायोएनईएमएस) के संघटक तत्व नैनोस्केल आकार के होते हैं, उदाहरण के लिए डीएनए, प्रोटीन या नैनोस्ट्रक्चर्ड मैकेनिकल पार्ट्स। थिओल-ईन ई-बीम प्रतिरोध नैनोस्केल सुविधाओं के प्रत्यक्ष लेखन की अनुमति देता है, इसके बाद जैव-अणुओं के साथ देशी रूप से प्रतिक्रियाशील प्रतिरोध सतह का कार्यात्मककरण होता है। अन्य तरीकों में चुंबकीय कणों से जुड़ी एक बायोडिग्रेडेबल सामग्री का उपयोग किया जाता है जो उन्हें शरीर के चारों ओर निर्देशित करने की अनुमति देता है।

बैक्टीरिया आधारित
यह दृष्टिकोण जैविक सूक्ष्मजीवों के उपयोग का प्रस्ताव करता है, जैसे बैक्टीरियम इशरीकिया कोली और साल्मोनेला टाइफिम्यूरियम। इस प्रकार मॉडल प्रणोदन उद्देश्यों के लिए एक कशाभिका का उपयोग करता है। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र सामान्य रूप से इस तरह के जैविक एकीकृत उपकरण की गति को नियंत्रित करते हैं। नेब्रास्का विश्वविद्यालय के रसायनज्ञों ने एक जीवाणु को एक सिलिकॉन कंप्यूटर चिप में मिला कर एक आर्द्रता नापने का यंत्र बनाया है।

वायरस-आधारित
रेट्रोवायरस को कोशिकाओं से जुड़ने और डीएनए को बदलने के लिए पुनः प्रशिक्षित किया जा सकता है। वे वेक्टर में आनुवंशिक पैकेजिंग देने के लिए रिवर्स प्रतिलेखन नामक प्रक्रिया से गुजरते हैं। आमतौर पर, ये उपकरण कैप्सिड और डिलीवरी सिस्टम के लिए वायरस के पोल-गैग जीन होते हैं। इस प्रक्रिया को रेट्रोवायरल जीन थेरेपी कहा जाता है, जिसमें वायरल वैक्टर के उपयोग द्वारा सेलुलर डीएनए को फिर से इंजीनियर करने की क्षमता होती है। यह दृष्टिकोण रेट्रोवायरल, एडेनोवायरल, और लेंटिवायरल जीन डिलीवरी सिस्टम के रूप में सामने आया है। इन जीन थेरेपी वैक्टर का उपयोग बिल्लियों में आनुवंशिक रूप से संशोधित जीव (जीएमओ) में जीन भेजने के लिए किया जाता है, जिससे यह लक्षण प्रदर्शित होता है।

3डी प्रिंटिंग
3डी प्रिंटिंग वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एडिटिव निर्माण की विभिन्न प्रक्रियाओं के माध्यम से एक त्रि-आयामी संरचना का निर्माण किया जाता है। नैनोस्केल 3डी प्रिंटिंग में एक ही तरह की कई प्रक्रियाएं शामिल हैं, जो बहुत छोटे पैमाने पर शामिल हैं। 5-400 माइक्रोमीटर स्केल में एक संरचना को प्रिंट करने के लिए, 3डी प्रिंटिंग मशीन की सटीकता में बहुत सुधार करने की आवश्यकता है। 3डी प्रिंटिंग और लेजर नक़्क़ाशीदार प्लेट पद्धति का उपयोग करते हुए 3डी प्रिंटिंग की एक दो-चरणीय प्रक्रिया को एक सुधार तकनीक के रूप में शामिल किया गया था। नैनोस्केल पर अधिक सटीक होने के लिए, 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया एक लेजर नक़्क़ाशी मशीन का उपयोग करती है, जो प्रत्येक प्लेट में नैनोरोबोट्स के सेगमेंट के लिए आवश्यक विवरण खोदती है। फिर प्लेट को 3डी प्रिंटर में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जो वांछित नैनोपार्टिकल के साथ उकेरे गए क्षेत्रों को भर देता है। 3डी प्रिंटिंग की प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक कि नीचे से ऊपर की ओर नैनोरोबोट का निर्माण नहीं हो जाता।

3डी प्रिंटिंग की इस प्रक्रिया के कई फायदे हैं। सबसे पहले, यह प्रिंटिंग प्रक्रिया की समग्र सटीकता को बढ़ाता है। दूसरा, इसमें नैनोरोबोट के कार्यात्मक खंड बनाने की क्षमता है। 3डी प्रिंटर एक तरल राल का उपयोग करता है, जो एक केंद्रित लेजर बीम द्वारा सटीक रूप से सही स्थानों पर कठोर होता है। लेज़र बीम का केंद्र बिंदु जंगम दर्पणों द्वारा राल के माध्यम से निर्देशित होता है और ठोस बहुलक की एक कठोर रेखा के पीछे छोड़ देता है, जो केवल कुछ सौ नैनोमीटर चौड़ी होती है। यह बारीक संकल्प रेत के एक दाने के रूप में जटिल रूप से संरचित मूर्तियों के निर्माण को सक्षम बनाता है। यह प्रक्रिया फोटोएक्टिव रेजिन का उपयोग करके होती है, जो संरचना बनाने के लिए लेजर द्वारा बेहद छोटे पैमाने पर कठोर होती है। नैनोस्केल 3डी प्रिंटिंग मानकों के हिसाब से यह प्रक्रिया तेज है। मल्टीफोटोन फोटोपॉलीमराइजेशन में इस्तेमाल होने वाली 3डी माइक्रो-फैब्रिकेशन तकनीक से अल्ट्रा-स्मॉल फीचर बनाए जा सकते हैं। यह दृष्टिकोण जेल के एक ब्लॉक में वांछित 3डी वस्तु का पता लगाने के लिए एक केंद्रित लेजर का उपयोग करता है। फोटो उत्तेजना की गैर-रैखिक प्रकृति के कारण, जेल केवल उन जगहों पर ठोस हो जाता है जहां लेजर को केंद्रित किया गया था, जबकि शेष जेल को धोया जाता है। 100 एनएम से कम आकार के फ़ीचर आकार आसानी से तैयार किए जाते हैं, साथ ही चलते और इंटरलॉक किए गए भागों के साथ जटिल संरचनाएं भी बनाई जाती हैं।

नैनोरोबोट डिजाइन करने में चुनौतियां
ऐसी कई चुनौतियाँ और समस्याएँ हैं जिनका समाधान चलने योग्य पुर्जों के साथ नैनोस्केल मशीनों को डिज़ाइन और निर्माण करते समय किया जाना चाहिए। सबसे स्पष्ट एक बहुत ही बढ़िया उपकरण और हेरफेर तकनीक विकसित करने की आवश्यकता है जो व्यक्तिगत नैनोस्ट्रक्चर को संचालन उपकरण में उच्च परिशुद्धता के साथ जोड़ने में सक्षम हो। कम स्पष्ट चुनौती नैनोस्केल पर आसंजन और घर्षण की विशिष्टताओं से संबंधित है। चल भागों के साथ मैक्रोस्कोपिक डिवाइस के मौजूदा डिज़ाइन को लेना असंभव है और इसे केवल नैनोस्केल तक कम कर दें। नैनोस्ट्रक्चर की उच्च सतही ऊर्जा के कारण ऐसा दृष्टिकोण काम नहीं करेगा, जिसका अर्थ है कि सभी संपर्क वाले हिस्से ऊर्जा न्यूनीकरण सिद्धांत का पालन करते हुए एक साथ चिपक जाएंगे। भागों के बीच आसंजन और स्थिर घर्षण सामग्री की ताकत को आसानी से पार कर सकता है, इसलिए भागों को एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित करने से पहले ही तोड़ दिया जाएगा। यह न्यूनतम संपर्क क्षेत्र [ ] के साथ चल संरचनाओं को डिजाइन करने की आवश्यकता की ओर ले जाता है।

नैनोरोबोट्स के तेजी से विकास के बावजूद, अधिकांश नैनोरोबोट्स को दवा वितरण उद्देश्यों के लिए डिज़ाइन किया गया है, "अभी भी उनके व्यावसायीकरण और नैदानिक अनुप्रयोगों को प्राप्त करने के लिए एक लंबा रास्ता तय करना है।"

नैनोमेडिसिन
चिकित्सा में नैनोरोबोटिक्स के संभावित उपयोगों में प्रारंभिक निदान और कैंसर के लिए लक्षित दवा-वितरण,  जैव चिकित्सा उपकरण, सर्जरी, फार्माकोकाइनेटिक्स, मधुमेह की निगरानी,   और स्वास्थ्य देखभाल शामिल हैं।

इस तरह की योजनाओं में, भविष्य की चिकित्सा नैनो तकनीक से उम्मीद की जाती है कि रोगी को सेलुलर स्तर पर काम करने के लिए नैनोरोबोट्स को इंजेक्ट किया जाएगा। चिकित्सा में उपयोग के लिए अभिप्रेत ऐसे नैनोरोबोट गैर-प्रतिकृति होने चाहिए, क्योंकि प्रतिकृति अनावश्यक रूप से डिवाइस की जटिलता को बढ़ाएगी, विश्वसनीयता कम करेगी और चिकित्सा मिशन में हस्तक्षेप करेगी।

फार्मास्युटिकल दवाओं के वितरण को अनुकूलित करने के लिए अनुकूलित साधन विकसित करने के लिए नैनो टेक्नोलॉजी नई तकनीकों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करती है। आज, कीमोथेरपी जैसे उपचारों के हानिकारक दुष्प्रभाव आमतौर पर दवा वितरण विधियों का परिणाम होते हैं जो उनके इच्छित लक्ष्य कोशिकाओं को सटीक रूप से इंगित नहीं करते हैं। हालांकि, हार्वर्ड और एमआईटी के शोधकर्ता, नैनोकणों के व्यास में लगभग 10 एनएम मापने वाले विशेष आरएनए किस्में संलग्न करने में सक्षम हैं, उन्हें कीमोथेरेपी दवा से भरते हैं। ये आरएनए स्ट्रैंड्स कैंसर कोशिकाओं की ओर आकर्षित होते हैं। जब नैनोपार्टिकल का कैंसर कोशिका से सामना होता है, तो यह उससे चिपक जाता है, और दवा को कैंसर कोशिका में छोड़ देता है। दवा वितरण की इस निर्देशित पद्धति में नकारात्मक प्रभावों से बचने के साथ-साथ कैंसर रोगियों के इलाज की काफी संभावनाएं हैं (आमतौर पर अनुचित दवा वितरण से जुड़ा हुआ है)। जीवित जीवों में सक्रिय नैनोमोटर्स का पहला प्रदर्शन 2014 में सैन डिएगो के कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में किया गया था। एमआरआई-निर्देशित नैनोकैप्सूल नैनोरोबोट्स के लिए एक संभावित पूर्ववर्ती हैं।

नैनोरोबोट्स का एक अन्य उपयोगी अनुप्रयोग श्वेत रक्त कोशिकाओं के साथ-साथ ऊतक कोशिकाओं की मरम्मत में सहायता कर रहा है। प्रभावित क्षेत्र में भड़काऊ कोशिकाओं या श्वेत रक्त कोशिकाओं (जिसमें न्यूट्रोफिल ग्रैनुलोसाइट, लिम्फोसाइट्स, मोनोसाइट्स और मस्तूल कोशिकाएं शामिल हैं) को भर्ती करना, चोट के लिए ऊतकों की पहली प्रतिक्रिया है। अपने छोटे आकार के कारण, नैनोरोबोट रक्त वाहिकाओं की दीवारों के माध्यम से अपना रास्ता निचोड़ने और चोट वाली जगह पर पहुंचने के लिए भर्ती की गई सफेद कोशिकाओं की सतह से खुद को जोड़ सकते हैं, जहां वे ऊतक की मरम्मत प्रक्रिया में सहायता कर सकते हैं। रिकवरी में तेजी लाने के लिए कुछ पदार्थों का उपयोग संभवतः किया जा सकता है।

इस क्रियाविधि के पीछे का विज्ञान काफी जटिल है। रक्त एंडोथेलियम के माध्यम से कोशिकाओं का मार्ग, एक प्रक्रिया जिसे ट्रांसमाइग्रेशन के रूप में जाना जाता है, एक तंत्र है जिसमें कोशिका की सतह के रिसेप्टर्स को आसंजन अणुओं, सक्रिय बल परिश्रम और पोत की दीवारों के फैलाव और माइग्रेटिंग कोशिकाओं के भौतिक विरूपण से जुड़ा हुआ है। प्रवासी भड़काऊ कोशिकाओं के साथ खुद को जोड़कर, रोबोट रक्त वाहिकाओं के पार "एक सवारी में बाधा" डाल सकते हैं, अपने स्वयं के एक जटिल स्थानांतरगमन तंत्र की आवश्यकता को दरकिनार कर सकते हैं।

2016 तक, संयुक्त राज्य अमेरिका में, खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) आकार के आधार पर नैनो प्रौद्योगिकी को नियंत्रित करता है।

नैनोकम्पोज़िट कण जिन्हें दूर से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है, को भी विकसित किया गया था। नैनोरोबोट्स की यह श्रृंखला जो अब गिनीज वर्ल्ड रिकॉर्ड्स में सूचीबद्ध है, का उपयोग जैविक कोशिकाओं के साथ बातचीत करने के लिए किया जा सकता है। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि इस तकनीक का इस्तेमाल कैंसर के इलाज के लिए किया जा सकता है।

सांस्कृतिक संदर्भ
नैनाइट्स टीवी शो मिस्ट्री साइंस थियेटर 3000 के पात्र हैं। वे स्व-प्रतिकृति, जैव-इंजीनियर जीव हैं जो जहाज पर काम करते हैं और एसओएल के कंप्यूटर सिस्टम में रहते हैं। उन्होंने सीजन 8 में अपनी पहली उपस्थिति दर्ज की। नेटफ्लिक्स श्रृंखला "ट्रैवलर्स" में कई एपिसोड में नैनाइट्स का उपयोग किया जाता है। उन्हें प्रोग्राम किया जाता है और मरम्मत करने के लिए घायल लोगों में इंजेक्शन लगाया जाता है। सीज़न 1 में पहली उपस्थिति

डेस्टिनी के लिए राइज़ ऑफ़ आयरन 2016 विस्तार में नैनाइट्स भी शामिल हैं, जिसमें SIVA, एक स्व-प्रतिकृति नैनो तकनीक का उपयोग एक हथियार के रूप में किया जाता है।

नैनाइट्स (अधिक बार नैनोमैचिन्स के रूप में संदर्भित) को अक्सर कोनामी की "मेटल गियर" श्रृंखला में संदर्भित किया जाता है जिसका उपयोग क्षमताओं और शरीर के कार्यों को बढ़ाने और विनियमित करने के लिए किया जाता है।

स्टार ट्रेक फ़्रैंचाइज़ी टीवी शो में नैनाइट्स एक महत्वपूर्ण प्लॉट डिवाइस की भूमिका निभाते हैं। द नेक्स्ट जनरेशन के तीसरे सीज़न में "इवोल्यूशन" से शुरू होकर, बोर्ग नैनोप्रोब्स बोर्ग साइबरनेटिक सिस्टम को बनाए रखने के साथ-साथ एक बोर्ग के जैविक भागों को नुकसान की मरम्मत करने का कार्य करता है। वे जरूरत पड़ने पर एक बोर्ग के अंदर नई तकनीक उत्पन्न करते हैं, साथ ही उन्हें कई तरह की बीमारी से बचाते हैं।

वीडियो गेम Deus Ex में नैनाइट्स एक भूमिका निभाते हैं, जो नैनो-ऑग्मेंटेशन तकनीक का आधार है, जो संवर्धित लोगों को अतिमानवी क्षमता प्रदान करता है।

नैनाइट्स का उल्लेख नील शस्टरमैन द्वारा आर्क ऑफ ए स्किथे पुस्तक श्रृंखला में भी किया गया है और इसका उपयोग सभी गैर-घातक चोटों को ठीक करने, शारीरिक कार्यों को विनियमित करने और दर्द को काफी कम करने के लिए किया जाता है।

नैनाइट्स Stargate SG1 और Stargate अटलांटिस का भी एक अभिन्न हिस्सा हैं, जहां ग्रे गू परिदृश्यों को चित्रित किया गया है।

यह भी देखें

 * माइक्रोस्विमर
 * आणविक मशीन
 * नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम
 * नैनोमोटर्स

बाहरी संबंध

 * A Review in Nanorobotics – US Department of Energy