纳米机器人(Nanorobot)是指尺寸在纳米尺度(1-100纳米)的可编程微型机械装置,能够执行分子级别的精确操作。这类微型机器人通常由生物兼容性材料构成,通过外部磁场、化学梯度或内置微型动力系统驱动,在微观环境中实现定向移动、物质运输或特定化学反应。其核心特征在于将传感、计算和执行功能集成于纳米级结构中,使单个机器人具备环境感知与自主决策能力。
在医疗健康领域,纳米机器人已展现出革命性应用前景。例如靶向药物递送系统能够突破血脑屏障精准治疗脑部疾病,而血管清理机器人则可清除动脉粥样硬化斑块。当前技术瓶颈主要在于群体协同控制策略的优化和体内长期生物相容性保障,这需要材料科学、微流体力学与分布式算法的跨学科突破。值得关注的是,现代AI技术正通过强化学习框架提升纳米机器人集群的协同效率,2023年《自然-机器智能》期刊便报道了利用图神经网络优化纳米机器人肿瘤靶向效率的突破性成果。