ナノマシン（英語: nanomachine）は、0.1〜100nmサイズの機械装置を意味する概念。ナノとは10-9を意味する接頭辞であるため、原義では細菌や細胞よりもひとまわり小さいウイルス（10nm〜100nm）サイズの機械といえる。広義ではもう少し大きなサイズの、目に見えない程度の微生物サイズの機械装置も含む。ナノ・マシンは機械的動作を重視しているが、微小な回路形成など機械的動作を含まないより一般的な技術をナノテクノロジーと呼ぶ。
語としては、マイクロマシンに対してMEMSがあるが、ナノマシンに対してはNEMSがある。
目次 [非表示]
1 概要
2 ナノマシンの歴史
3 ナノマシンの危険性
4 ガン治療への応用
5 フィクションにおけるナノマシン
6 関連項目
7 脚注
概要[編集]
この程度のサイズになると、切削加工などで部品を製造することは不可能になる。現状ではリソグラフィー技術を用いて製造し、歯車からモーター程度の機械的部品の試作に成功している。機械部品の形状を備えた有機分子の設計が必要だと考えられている。
フィクションの中には、ナノマシンの事を「無から有を作り出す便利な小道具」として登場させるものもあるが、現実のナノマシンは、エネルギー保存の法則を破るものではない。また元素の変成も困難であるため、必要な材料元素は用意する必要がある。
ナノマシンの歴史[編集]
ナノマシンの概念を最初に取り上げたのは米国の物理学者リチャード・ファインマンである。彼は、1959年にカリフォルニア工科大学において「原子レベルには発展の余地がある（There's Plenty of Room at the Bottom）」と題する講演を行った。ファインマンの考え方は、一般的な工具一式を用いて、1/4サイズの工具一式を作り、加工した工具を使って1/16サイズの工具を作り、という作業を分子レベルに至るまで続けるというものであり、トップダウン的といえる。ファインマンは、ブリタニカ百科事典全巻を針の先に収めることや、原子の並べ替えなどを目標に挙げていた。
だが、現在ではファインマンの手法はそのままの形で用いることができないことが分かっている。なぜなら、ナノサイズとなると、通常の機械装置で重要な働きを示す重力や摩擦力の影響が薄れる一方、表面張力・ファン・デル・ワールス力、さらに量子力学的効果などが発生するため、同じ縮尺の機械では動作しなくなるからである。そのため、ナノマシンの開発にはナノサイズを対象とする新しい機械工学自体をまず開発しなければならない。
1974年にナノテクノロジーという造語を作ったのは、東京理科大学の谷口紀男である。谷口はナノメートル・サイズの機械部品について論じた
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フィクションにおけるナノマシン[編集]
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フィクションにおいて、ナノマシンはウィルス・微生物として描かれることが多く、主に敵組織や敵対存在が開発する場合が多い。『美少女戦士セーラームーン』ではマーキュリーに対してビリユイが攻撃に応用したが、『∀ガンダム』では敵味方双方の勢力が"月光蝶"と云う鉱物・人工物を破壊するナノマシンを持つ。又、『からくりサーカス』ではゾナハ病の病原体として少し体格が大きいが1mm程度のオートマタが登場するがこれも実質はナノマシンと同列の存在である。『虐殺器官』では犯罪者の拘束、連行、そして拷問にいたるまでナノマシンによる人体への干渉が可能な技術が普及しているとしている。 『楽園追放 -Expelled from Paradise-』ではナノマシン技術の暴走で地上文明が崩壊してしまった「ナノハザード」により、廃墟と化した地球を描く。
しかし先述のように技術面でナノマシンが実用化に近づき、特に医療面での活躍が期待されるようになってからはフィクション内でも肯定的な扱いを受けることが増えた。例えば『機動戦士ガンダム00』では宇宙での活動を行う上で人体の負担を軽減するためにナノマシン投薬を行うという設定が見られる他、『虐殺器官』、『ハーモニー』の世界においても医療用ナノマシンの普及が設定に含まれている。 また、『攻殻機動隊』においては作中の重要な設定である電脳化の手術にナノマシンを用いるという設定がある。
関連項目[編集]
ウイルス - ウイルスは天然のナノマシンであると言われる。
自己複製
マイクロボット
量子ロボット
マイクロマシン
分子マシン
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https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8A%E3%83%8E%E3%83%9E%E3%82%B7%E3%83%B3
がんの悪性度を検知する「ナノマシン造影剤」を開発
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研究
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2016.05.17
発表のポイント
がんの内部で、治療抵抗性を持つ悪性度の高いがん細胞が存在する「腫瘍内低酸素領域[用語1]」を臨床で普及したMRIにより高感度で可視化できる「ナノマシン造影剤[用語2]」の開発に成功しました。
ナノマシン造影剤は、既存のMRI造影剤より腫瘍のみを検出する特異性や検出感度に優れ、1.5 mmの微小な転移したがんを高感度で検出することができました。
ナノマシン造影剤は、がんの早期発見、転移を見つけること、治療効果を予測すること、治療効果判定への応用が期待でき、将来的に見落としの無い確実性の高いがん診断と治療が可能になることが期待されます。
発表概要
【略】
[用語2] ナノマシン造影剤 : ナノマシン造影剤は、がん組織での低pH環境に応答して溶解する「リン酸カルシウムナノ粒子」にMRI造影剤を搭載したナノマシン造影剤です。
このナノマシン造影剤は、造影剤を内包した内核が、生体適合性に優れた高分子材料の外殻で覆われています。
ナノマシン造影剤は、血流中の環境（pH7.4）で安定に保持でき、腫瘍内のpH（6.5-6.7）においてpHに応じてマンガンイオンをリリースします。
加えて、ナノ粒子から放出したマンガンイオンが、がん組織でのタンパク質と結合することによって、分子の動きが制限され信号が約7倍に増幅する性質があります。
これらの結果より、ナノマシン造影剤は、腫瘍の内部のpH（6.5-6.7）の僅かなpHの変化に応答して、MRI信号を変化させる特性をもつことが示されました。
ナノマシン造影剤は、がん診断、特に微小な転移がんの発見に役立ち、更に腫瘍内の低酸素領域をMRIで高解像度の検査ができ、治療方針の決定や治療の効果判定に役立つと考えられます。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー以上転載ーー
http://www.titech.ac.jp/news/2016/035196.html
悪性のがん見分ける造影剤 東大など数年内実用化めざす
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2016年05月17日 01:18 朝日新聞デジタル
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朝日新聞デジタル
写真新しい造影剤の仕組み
新しい造影剤の仕組み
悪性度の高いがんを見分けやすい新たな造影剤を、川崎市産業振興財団と東京大、東京工業大などの共同研究チームが開発した。１６日付の英科学誌ネイチャーナノテクノロジー（電子版）に発表する。転移防止に役立つ可能性があり、チームは数年以内の実用化を目指す。
がん組織内部の低酸素領域は抗がん剤が届きにくい上、放射線治療の効果も低く、悪性度の高いがんに変化して転移を引き起こしやすい。
研究チームは低酸素領域では酸性度が高いことに着目、酸性度が高くなるほど溶け出てマンガンイオンを放出するナノ粒子を用いた造影剤を開発した。ＭＲＩで撮影すると、マンガンイオンがくっついて低酸素領域の分布を映し出せた。実際にマウス実験で大腸から肝臓に転移した直径１・５ミリのがん組織を既存の造影剤に比べはっきりと確認できたという。
研究チームの西山伸宏・東工大教授は「通常は取り出さないとわからなかったがん組織の低酸素領域を、広く普及しているＭＲＩで調べられる。がんの早期発見や微小な転移の発見に加え、治療の有効性なども迅速に判定できる」と話している。（川村剛志）
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ｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰｰ―――以上転載ーー
http://news.mixi.jp/view_news.pl?media_id=168&from=diary&id=3995476
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