纳米生物机器人研究与进展

介绍了纳米生物机器人相关领域的研究概况,给出了本小组基于病毒的纳米生物机器人的概念模型,对其中的关键技术和方法进行了分析,总结了目前存在的主要难题和可能的解决途径,最后展望了纳米生物机器人未来的发展方向．     

纳米生物传感技术在医疗中的应用

近年来,纳米技术不断发展,尤其是纳米材料和纳米机器人的发展,使生物传感器和医疗技术取得巨大突破和变革,成为当前研究的热点内容之一.结合纳米生物传感器的特点和优势,主要介绍了纳米生物传感的发展趋势和典型应用,并对纳米机器人在医疗领域的应用前景进行了做简要介绍.     

纳米机器人

爱因斯坦曾预言：“未来科学的发展无非是继续向宏观世界和微观世界进军。”但洞察微观世界的秘密，需要借助仪器来开拓视野，延伸双手。纳米科技以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界。     

微纳米机器人的最新研究进展综述

对2017～2021年微纳米机器人（尺寸介于1 nm～1 mm之间）的最新研究进展进行了综述。首先从物理驱动、化学驱动、生物驱动和混合驱动4个角度对微纳米机器人在微纳米操作、集群控制、靶向治疗等方面的最新研究成果进行总结。然后从制备、定位和成像、功能化、集群等方面分析了微纳米机器人应用中面临的挑战。最后对微纳米机器人的研究进程进行总结,对未来发展趋势进行展望。     

基于纳米功能界面和新型传感机制的生物传感器件

纳米材料因其具有光、电、磁和高的比表面等特殊性质,在催化、电化学、生物电子器件等领域显示出重大的潜在应用前景.利用现有的和新开发的化学制备原理合成具有生物相容的纳米功能界面,探索其在生物分子组装、生物分子的直接电子转移、生物催化和传感等方面的应用,将为生命科学的发展开辟新的天地,同时也为重大疾病的早期诊断和预警提供有力的工具.     

用于生物与医学工程中的微驱动机器人系统

本文对一种特种机器人—用于生物与医学工程显微操作的微驱动机器人系统作了简要的说明,对生物医学工程中的两种基本显微操作:显微注射和显微切割的动作要求,以及用微驱动机器人系统完成这些操作的可能性,微驱动系统的基本结构做了说明。最后本文提出了在研制工作中遇到的问题。     

新型纳米生物传感器专用材料研制成功

一种能在人体内自由穿梭的新型纳米生物传感器专用材料，近日由华东理工大学和上海第二医科大学附属瑞金医院科研人员联合研制成功，为肿瘤普查提供了更为先进的手段。目前，这项成果已申请了国家专利。该项目负责人、华东理工大学分析测试中心主任蓝闽波教授介绍，这是一种由有机化合物     

一种生物机器人遥控导航系统

给出了一种生物机器人遥控导航系统,通过刺激大鼠脑部特定部位实现对大鼠的导航控制.系统主要包括:无线参数发射装置和植入式神经刺激系统两部分.发射装置主要由单片机(C8051F330)、无线调频发射芯片(QN8027)和功率放大电路组成,神经刺激系统由单片机(C8051F330)、无线调频接收芯片(QN8025)、模拟开关和植入式电极组成.植入式刺激系统采用表贴原件焊接,体积为20mm×15mm×3mm,质量为6g(含可充电锂电池3g).大鼠内侧前脑束(MFB)区单侧和丘脑腹后外侧核(VPL)左右双侧被选中作为刺激神经位点,每个神经位点植入1对电极.每对电极作为1个通道与神经刺激系统相连,可以通过无线发射装置实时调节每个通道的电流刺激参数.实验结果表明:适当的电流刺激大鼠MFB区可以实现对大鼠的虚拟奖励使之向前行走,适当的电流刺激VPL区可以控制大鼠左转或右转.     

光纤纳米生物传感器的现状及发展

介绍了当前用于单细胞研究的光纤纳米生物传感器的现状及发展,包括光纤纳米生物传感器的制作、构造和在生物研究领域中的应用。     

纳米技术在生物传感器及检测中的应用

纳米生物技术是纳米技术与生物技术交叉渗透形成的新技术,是纳米技术的重要组成部分,也是将来生物医学领域中的一个重要发展方向.纳米颗粒是生物医学中研究最多、应用最广的纳米材料,有着许多独特的性质.本文叙述了近年来国际上以纳米颗粒为基础的纳米技术在生物传感器及生物检测中的研究成果和进展,介绍了纳米颗粒的制备方法,以及它们在纳米生物传感器和纳米生物芯片中的应用,结合纳米病原微生物检测也介绍了我们进行的有关免疫传感器检测细菌的研究成果.最后,对该领域的应用前景进行了展望.     

生物机器人的研究现状及其未来发展

介绍了生物机器人与一般仿生机器人相比的主要优点及其应用前景，对国内外生物机器人的研制工作做了综述，并对未来的研究方向和工作重点作出了展望.     

纳米粒子-DNA生物条形码技术研究进展

纳米粒子-DNA生物条形码是指同时结合了大量DNA片段(生物条形码)和目标分析物识别探针的纳米粒子.纳米粒子-DNA生物条形码是有效的信号放大和检测系统,是目前报道的唯一一种具有聚合酶链扩增反应灵敏度而又不需要酶放大的检测体系.由于纳米粒子-DNA生物条形码的放大作用,这一技术在蛋白质,DNA等生物大分子的传感与检测中引起了广泛的兴趣.该文对该领域近期的进展进行了简单的综述.     

自反馈生物激励神经网络机器人路径规划

针对传统神经网络机器人路径规划中存在需要学习,对运动目标追踪速度较慢的问题,提出了一种带自反馈的生物激励神经网络机器人路径规划方法。该机器人路径规划算法的路径生成过程是由神经网络组成的动态变化的神经元活性值状态路线图来实现的。通过神经元活性值的传播,机器人被目标点全局吸引,同时障碍物使自己处在活性值最低点,起到推开机器人以避免碰撞的目的,为了增强算法对运动目标的追踪能力引入了新的权值函数求取方法。仿真结果表明该方法生成的路径是连续的、平滑的,比原方法产生的路径更优,并且算法能对快速变化的动态环境作出迅速反应。     

纳米生物传感新策略

近年来．纳米生物传感已得到纳米、生物医学与化学领域的广泛关注。成为分析化学发展的主要研究方向。这里主要介绍该文研究组在纳米生物传感方面的研究工作。     

纳米生物传感器的研究进展

纳米生物传感器是纳米科技与生物传感器的融合,其研究涉及到生物技术、信息技术、纳米科学、界面科学等多个重要领域,并综合应用光声电色等各种先进检测技术,可能对临床检测、遗传分析、环境检测、生物反恐和国家安全防御等多个领域产生革命性的影响,因而成为国际上的研究前沿和热点。近年来,随着纳米科学与界面科学的蓬勃发展,纳米生物传感器引起了世人前所未有的极大关注,其开发迅猛,应用广阔。本文从纳米生物传感器的研究现状、应用和展望三方面对纳米生物传感器进行了综述,为了解纳米生物传感器的研究与应用提供帮助。     

美国研制首款超生物精确行走机器人

日前，美国研究人员研制小一种行走机器人，被称为第一种以生物方式精确行走的机器人。     

基于生物刺激神经网络的多机器人编队方法

多机器人编队控制是多机器人协作领域的重要研究内容之一,如何实现多机器人朝同一目标移动的同时保持队形是多机器人编队的一个热点和难点问题。针对这一问题,提出一种新的基于生物刺激神经网络的多机器人动态编队方法,采用基于leader-referenced编队模型实时计算各机器人的虚拟目标位置,利用生物刺激神经网络进行机器人导航。最后进行仿真实验,实验结果表明该方法在实现多机器人实时避障并保持队形的同时,朝同一目标移动,而且可以很快实现队形变换,具有较好的实时性和灵活性。     

肠道生物机器人系统的初步研究

介绍一种既能满足无创性要求又能满足驱动性要求的全新肠道诊疗设备一肠道生物机器人系统.该系统包括进入肠道内的诊疗部分和体外控制中心部分,生物作为肠道诊疗部分的驱动装置,通过体外控制中心遥控生物的运动行为,实现肠道诊疗部分的主动驱动和定点泊位.首先选取黄鳝作为肠道诊疗部分的驱动体,然后根据黄鳝的运动机理,使用LabVIEW编程的电流脉冲刺激器发送刺激信号到表面贴片微神经电极,对黄鳝进行不同环境不同刺激位点的多种刺激实验.获得通过同时刺激躯干前、中部侧线区域控制其前进的方法,为今后研制肠道生物机器人系统样机提供必要的理论基础.     

生物机器人的研究现状及其未来发展

介绍了生物机器人与一般仿生机器人相比的主要优点及其应用前景,对国内外生物机器人的研制工作做了综述,并对未来的研究方向和工作重点作出了展望．