기술동향
Bio-Nanorobotics: State of the Art and Future Challenges
- 등록일2005-04-12
- 조회수7580
- 분류기술동향 > 플랫폼바이오 > 바이오융합기술
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자료발간일
2005-04-12
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출처
KOSEN
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원문링크
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키워드
#Bio-Nanorobotics#바이오나노로보틱스
- 첨부파일
바이오나노로보틱스_현황과 미래.pdf
Bio-Nanorobotics: State of the Art and Future Challenges
- 바이오나노로보틱스 현황과 미래 -
○ 문서암호 : www.kosen21.org
[목 차]
1. 분석자 서문
2. 천연 부품을 이용한 나노로봇 디바이스
2.1 단백질기반 분자기계
2.1.1 ATP 신티아제(synthase) - 진정한 나노회전모터
2.1.2 키네신(kinesin), 미오신(myosin), 디나인(dynein)과 편모 분자모터
2.2 DNA기반 분자기계
2.2.1 DNA트위져(tweezer)
2.3 무기화학적 분자기계
2.3.1 로택산(rotaxanes)
2.3.2 카테난(catenanes)
2.3.3 기타 무기 분자기계
2.4 그 외 개발 중인 단백질기반 모터
2.4.1 바이러스 단백질(viral protein) 선형모터
2.4.2 합성 수축 고분자(synthetic contractile polymers)
2.1.1 ATP 신티아제(synthase) - 진정한 나노회전모터
2.1.2 키네신(kinesin), 미오신(myosin), 디나인(dynein)과 편모 분자모터
2.2 DNA기반 분자기계
2.2.1 DNA트위져(tweezer)
2.3 무기화학적 분자기계
2.3.1 로택산(rotaxanes)
2.3.2 카테난(catenanes)
2.3.3 기타 무기 분자기계
2.4 그 외 개발 중인 단백질기반 모터
2.4.1 바이러스 단백질(viral protein) 선형모터
2.4.2 합성 수축 고분자(synthetic contractile polymers)
3. 나노로봇 시스템의 설계와 제어
3.1 나노로봇 시스템의 설계
3.1.1 로드맵
3.1.2 바이오나노로봇 시스템의 설계 철학과 아키텍쳐
3.1.3 전산적/실험적 방법 ? 바이오나노로봇 시스템
3.1.4 나노매니퓰레이션 ? 가상현실 기반 설계 기술
3.2 나노로봇 시스템의 제어
3.2.1 내부제어메커니즘 - 능동형과 수동형
3.2.2 외부제어메커니즘
3.1.1 로드맵
3.1.2 바이오나노로봇 시스템의 설계 철학과 아키텍쳐
3.1.3 전산적/실험적 방법 ? 바이오나노로봇 시스템
3.1.4 나노매니퓰레이션 ? 가상현실 기반 설계 기술
3.2 나노로봇 시스템의 제어
3.2.1 내부제어메커니즘 - 능동형과 수동형
3.2.2 외부제어메커니즘
4. 결론
1. 분석자 서문
본 보고서는 나노스케일의 나노로봇(nanorobot) 시스템 연구에 관한 것으로, 이에 관련된 설계?제어?제작에 관한 기본개념, 원리, 로드맵 등을 소개하고 있다. 나노로봇은 나노스케일의 부품들로 구성된 나노미터 또는 분자 크기의 제어 가능한 기계로, 나노스케일의 정밀도로 작동하는 기존 매크로 로봇(macrorobot)과는 분명히 다르다.
기능적인 특징을 살펴봐도 무리지능(swarm intelligence), 협력행동(cooperative behaviors), 자가조립 및 복제, 정보처리 및 프로그래밍, 나노-매크로 인터페이스 등으로 기존의 매크로로봇과 많은 부분에서 차이가 난다. 우선 자연계에 존재하는 나노머신(nanomachine)들을 연구할 필요가 있는데, 이를 모방 또는 이용하는, 즉 바이오부품(bio components)을 이용한 바이오나노로봇(bionanorobot)을 만들려는 연구들이 진행 중이나 아직까지는 기초적인 수준이다. 현재 DNA, 단백질 등에 기반한 분자기계(molecular machine)들의 연구들이 활발하다.
다양한 분자기계들은 나노로봇을 위한 효율적이고 신뢰적인 부품으로 활용될 수 있다. 또한 AFM 등의 나노 매니퓰레이션 기술들과 가상현실을 이용한 햅틱인터페이스(haptic interfaces) 기술들을 결합하고 분자수준의 시뮬레이션 등을 이용하여 바이오 부품의 거동을 해석하고 조립하여 나노 로봇을 제작하는 연구들이 활발히 진행 중이다. 나노로보틱스(nanorobotics)는 나노로봇의 제작?프로그래밍?제어 등을 연구하므로 폭 넓은 학제간 연구가 필요한 분야이다. 하지만 아직까지는 시작 단계로서 해결해야 할 과제가 많다. 궁극적으로는 나노로봇을 이용하여 나노스케일의 물체를 조작해야 되며, 의학, 환경, 우주, 군사분야 등에서 활용될 수 있고, 특히 약물전달에서 세포치료 등에 이르는 의학산업 분야에서도 혁명적인 역할을 하리라 기대된다. 본 보고서는 다양한 분야에 걸쳐 나노 로보틱스를 다루므로, 상세한 내용을 원하는 경우 원문을 살펴볼 것을 권한다.
3. 원문정보
Ummat, Dubey, Sharma, Mavroidis,Bio-Nanorobotics: State of the Art and Future Challenges, Biomedical Engineering Handbook, 3rd ed. (Yarmush), CRC Press,2004.
...................(계속)
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