未來納米機器人行業(yè)前景在哪?真菌感染在全球范圍內越來越普遍,當前僅有的一些藥物正面臨耐藥性威脅。根據世界衛(wèi)生組織于2022年發(fā)布的一份報告,白色念珠菌是對人類健康威脅最大的四種真菌病原體之一。美國賓夕法尼亞大學日前發(fā)布新聞公報說,該校科研人員設計出一種由氧化鐵納米酶制成的納米機器人,可快速、精準地殺滅常見的真菌病原體——白色念珠菌。相關論文發(fā)表在德國《先進材料》雜志上。一些納米材料有抗真菌作用,但相關技術的效率和準確性不足,因此控制感染的效果不理想,還容易導致真菌產生耐藥性。新研究克服了上述缺點,用細胞球和動物組織樣本進行的測試顯示,納米機器人能在十分鐘內清除感染部位的白色念珠菌。
這種納米機器人能在磁場控制下精確到達指定位置。納米酶是像生物酶一樣具有催化作用的納米顆粒,特定氧化鐵納米酶的性質與生物體內常見的過氧化物酶相似,能把過氧化氫分解成水和氧氣,產生可殺滅真菌的活性氧。通過可編程算法精確調控納米機器人的形狀和運動模式,可以控制活性氧的水平。研究發(fā)現,這種氧化鐵納米酶對真菌細胞的親和力特別強,能與真菌牢固結合、集中殺滅,不影響未受感染的部位。
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2023納米機器人行業(yè)市場分析及未來發(fā)展預測
納米機器人的設想,是在納米尺度上應用生物學原理,發(fā)現新現象,研制可編程的分子機器人。合成生物學對細胞信號傳導與基因調控網絡重新設計,開發(fā)“在體”或“濕”的生物計算機或細胞機器人,從而產生了另種方式的納米機器人技術。納米機器人是指用納米材料制造的機器人,它們的尺寸小到納米級別,因此具有許多獨特的性質和應用。納米機器人技術是一種新興的技術,涉及到物理學、化學、生物學、材料科學等多個領域。
納米機器人可以分為兩類:一類是體積為納米級的納米機器人,另一類是用于納米級操作的裝置。體積為納米級的納米機器人可以用于醫(yī)學領域,例如用于高靈敏度、精確的生物納米結構與特性的探測技術,發(fā)展治療藥物的納米化以及新型藥劑學,實現微創(chuàng)醫(yī)療的精細治療手術,如血管內的納米機器人手術等。在軍事領域,納米機器人可以被用于制造更小、更靈活的軍用機器人,例如“螞蟻士兵”等。此外,納米機器人還可以用于環(huán)境監(jiān)測,例如檢測污染物、監(jiān)測空氣質量等。
25年內,納米技術學家期望實現這些存在于科學陳列室中的想法,創(chuàng)造出真實的、可以工作的納米機器。這些納米機器有微小的“手指”可以精巧地處理各種分子;有微小的“電腦”來指揮“手指”如何操作。“手指”可能由碳納米管制造,它的強度是鋼的100倍,細度是頭發(fā)絲的五萬分之一?!半娔X”可能由碳納米管制造,這些碳納米管既能做晶體管又能做連接它們的導線。“電腦”也可能由DNA制造,用適當的軟件和足夠的靈巧性進行武裝的納米機器人可以構建任何物質。
目前,中國納米尺度上操作的機器人系統(tǒng)樣機由中國科學院沈陽自動化所研制成功,并通過了國家“863”自動化領域智能機器人專家組的驗收。 在一個演示中,沈陽自動化所的研究人員操縱“納米微操作機器人”,在一塊硅基片上1×2微米的區(qū)域上清晰刻出“SIA”3個英文字母(沈陽自動化所的縮寫);另一個演示顯示,在一個5×5微米的硅基片上,操作者將一個4微米長、100納米粗細的碳納米管準確移動到一個刻好的溝槽里。
智能機器人應用已經覆蓋輕工、石化、醫(yī)藥等52個行業(yè)大類,應用范圍的拓寬下智能機器人銷量快速增長。數據顯示,我國智能機器人銷量由15.93萬臺增長至37.87萬臺。
與發(fā)達國家相比,我國智能機器人行業(yè)相對起步較晚。近年來,隨著技術進步,我國智能機器人產量持續(xù)增長。數據顯示,2020年我國智能機器人產量為33.63萬臺,較上年同比增長27.8%;2021年我國智能機器人產量為41.62萬臺,較上年同比增長23.8%。
從納米機器人研發(fā)機構數量、研究熱度、起步時間等方面來看,歐美等西方國家一如既往是前沿科技的領頭羊和踐行者;中國在國家納米科學中心成立后,學界對于納米機器人用于醫(yī)療領域的研究便不斷涌現,各大科研院所、高校等日漸成規(guī)模,哈工大、沈陽自動化研究所等扛起了大旗,高質量、原創(chuàng)性的研究成果加快彌補國內及國際上的缺陷。
納米機器人在市場的應用潛力:
1、醫(yī)療:納米機器人可以被設計成能夠在人體內進行診斷和治療,以幫助治療腫瘤、心血管疾病和其他疾病。
2、環(huán)境:納米機器人可以用于檢測和處理水、空氣和土壤中的污染物,防止環(huán)境污染。
3、工業(yè):納米機器人可以提高工業(yè)生產的效率和產品的質量,同時可以減少能源和資源的浪費。
4、信息通信:納米機器人可以用于構建納米電路和計算機,或者在不同物理樣本之間進行數據傳輸。
納米機器人涉及分子仿生學和電子控制技術的范圍,是高度集成的系統(tǒng),要求具備驅動單元、控制單元、傳感單元,同時針對不同功能需要具備對應的工作單元,如靶向治療時需要的藥物儲存和投送單元等。納米醫(yī)療技術是一個交叉融合的學科,需要化學、生物學、醫(yī)藥、計算機科學、物理學等許多領域的通力合作。
《中國制造2025》更是將手術機器人列為重點發(fā)展領域。有研究報告提出,未來五年中國手術機器人行業(yè)規(guī)模將以29.8%的年復合增長率高速增長。手術機器人應用越來越廣泛,且微創(chuàng)式手術正成為行業(yè)的發(fā)展趨勢。利用微納米機器人,可以更好地實現精準醫(yī)療。
從納米機器人行業(yè)市場區(qū)域分布來看,北美地區(qū)是納米機器人的主要市場,其納米機器人市場的復合年增長率預計為12.2%——預計到預測期結束時,將從550億美元增至730億美元;歐洲地區(qū)是納米機器人的第二大主要市場;由于這項技術的應用需要醫(yī)療機構的大量資金投入,同時也需要加強對員工的培訓,亞太地區(qū)預計將是納米機器人增長最快的市場。
多款微納米載藥機器人憑借自推進運動,穿越多道生物屏障的阻隔,將藥物送到眼球底部或腦組織深處,使青光眼、癲癇、腦膠質細胞瘤、中風偏癱等棘手的醫(yī)療難題得到解決。隨著研究的深入,哈爾濱工業(yè)大學微納米技術研究中心的研究人員正在將這些貌似科幻的情景,一步步變成現實。
中研研究院出版的納米機器人行業(yè)圖表預覽
圖表:中國納米機器人供給
圖表:中國納米機器人企業(yè)區(qū)域分布
圖表:中國納米機器人銷售渠道分布
圖表:中國納米機器人利潤及增長速度
隨著納米機器人行業(yè)競爭的不斷加劇,大型企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁,國內外優(yōu)秀的企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的分析研究,特別是對當前納米機器人市場環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究,以期提前占領市場,取得先發(fā)優(yōu)勢。
納米機器人行業(yè)報告還對全球的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢作了詳細分析,并對行業(yè)進行了趨向研判,是經營企業(yè),服務、投資機構等單位準確了解目前行業(yè)發(fā)展動態(tài),把握納米機器人企業(yè)定位和發(fā)展方向不可多得的精品,對中國及各子行業(yè)的發(fā)展狀況、上下游行業(yè)發(fā)展狀況、競爭替代產品、發(fā)展趨勢、新產品與技術等進行了分析,并重點分析了中國行業(yè)發(fā)展狀況和特點,以及中國行業(yè)將面臨的挑戰(zhàn)、企業(yè)的發(fā)展策略等。
納米機器人市場調研如何?中研研究院對該行業(yè)作了詳盡深入的分析,是企業(yè)進行市場研究工作時不可或缺的重要參考資料,同時也可作為相關機構進行潛力分析、發(fā)展分析、投資分析等研究工作時的參考依據。更多行業(yè)具體詳情》。
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