En nanorobot arbetar på nanoskalan, mätt i miljarddels meter. Den är mindre än ett virus, mindre än våglängden för synligt ljus. I denna skala är robotar inte miniatyrmaskiner med kugghjul och motorer. De är molekyler eller molekylära sammansättningar utformade för att utföra en funktion.

Naturen bygger redan nanoskalamaskiner. Ribosomen är en molekylär assembler. ATP-syntas är en rotationsmotor. Kinesin går längs mikrotubuli. Forskare kopierar dessa mönster. DNA-origami veckar DNA-strängar till former. Molekylära motorer omvandlar kemisk energi till rörelse. Vissa nanorobotar är små partiklar som reagerar på magnetfält eller ljus.

Nanorobot-tillvägagångssätt

• DNA-baserade: självorganiserande strukturer för läkemedelsleverans.
• Molekylära motorer: syntetiska eller biologiska, drivna av ATP.
• Magnetiska nanopartiklar: styrda av externa fält.
• Ljusdriven: aktiveras av specifika våglängder.
• Hybrid: en kombination av biologiska och syntetiska komponenter.

Nanorobotar är mestadels forskning. Medicinska tillämpningar är det långsiktiga målet: en robot som simmar genom blodomloppet, identifierar en cancercell och släpper ut ett läkemedel endast där. Det skulle eliminera biverkningarna av kemoterapi. Andra tillämpningar inkluderar miljösanering, molekylär tillverkning och datoranvändning på molekylär nivå. Utmaningarna är enorma. Hur driver man en nanorobot? Hur styr man den? Hur kommunicerar man med den? Hur bygger man miljarder av dem? Inget av dessa är löst. Området är i ett tidigt skede, men löftena är stora. En maskin i molekylstorlek som kan reparera celler eller bygga material är en kraftfull idé, och den håller långsamt på att bli verklighet.