ナノマシンとは？

ナノマシンは非常に小さなマシンであり、その寸法またはコンポーネントはナノメートルで測定されます。 ナノマシンは1,000ナノメートルより大きくてもかまいませんが、通常は10,000ナノメートル（10ミクロン）以下です。 ナノテクノロジーの多くの労働者は、受動的ナノスケール材料を設計するという野心的ではないルートを取りますが、ナノマシンの設計と製造は、ナノテクノロジーの大規模で資金の豊富な分野における目標です。 ナノマシンとは、ナノスケールのコンポーネントを備えたアクティブで機能するシステムを指します。

人体はナノマシンで満たされており、ほぼ間違いなくその質量の大部分を占めています。 セルは、ナノスケールのコンポーネントで構成されているため、ナノマシンと見なされる場合があります。 さらに明白なナノマシンは、タンパク質を合成する分子工場であるリボソームです。 リボソームの直径は約20ナノメートルです。 他の生物学的ナノマシンはバクテリアとウイルスです。

現在、ナノマシンは依然として本質的に研究開発段階にありますが、研究者は長期的な可能性に非常に期待しています。 UCLAのカリフォルニアナノシステム研究所のナノマシンセンターの研究者によって2008年4月に発表された1つのナノマシンは、光で活性化されると細胞内で抗がん剤を放出できます。 ナノインペラーと呼ばれるこのマシンは、アゾベンゼンでコーティングされた細孔を持つメソポーラスシリカナノ粒子で構成されています。アゾベンゼンは、光の照射に応じて2つの異なる位置を切り替えることができます。 ナノインペラーの内部は、抗がん剤で満たされ、培養中のヒトがん細胞に導入され、そこで光にさらされてペイロードが放出されました。 光の強度と波長を変えることで、研究者はナノマシンを正確に制御できました。

他の興味深いナノマシンは、ニューヨーク大学化学科のナドリアン・シーマンの研究室によって構築されました。 Seeman博士はDNAを使用して、構成を交互に切り替えるアクティブグリッドアレイ、および分子の「脚」で前進できるDNAの「歩行器」を作成しました。 Seemanの研究室は、ナノマシンの建築材料としてのDNAの汎用性を実証しています。

ナノマシンはまだ研究段階にありますが、その最大の長期的影響は、製造、医療、軍事の分野に及ぶ可能性があります。 ナノマシンを自己複製するか、自己組立を使用して大量に構築し、協調してオブジェクトを作成するようにプログラミングできる場合、ナノマシンは現在存在するものよりもはるかに多くの機能を備えたカスタム製造システムに形成できます。 このような仮想デスクトップデバイスは、ナノファクトリーと呼ばれています。