纳米机器人的运行尺度为纳米级，以十亿分之一米为单位。它比病毒还小，比可见光的波长还要小。在这个尺度上，机器人并非带有齿轮和马达的微型机器，而是被设计用来执行特定功能的分子或分子组装体。

自然界早已构建起纳米级机器。核糖体是分子组装器。ATP合成酶是旋转马达。驱动蛋白沿着微管运动。科学家们借鉴了这些设计。DNA折纸术将DNA链折叠成各种形状。分子马达将化学能转化为运动。一些纳米机器人是能够响应磁场或光的微小粒子。

纳米机器人方法

• 基于DNA的自组装药物递送结构。
• 分子马达：合成的或生物的，由 ATP 提供动力。
• 磁性纳米粒子：受外部磁场控制。
• 光驱动：由特定波长的光激活。
• 杂交种：结合了生物成分和合成成分。

纳米机器人目前主要处于研究阶段。其长期目标是应用于医疗领域：一种能够在血液中游动、识别癌细胞并精准释放药物的机器人，这将消除化疗的副作用。其他应用领域包括环境治理、分子制造和分子级计算。然而，挑战依然巨大。如何为纳米机器人供电？如何控制它？如何与它通信？如何制造数十亿个纳米机器人？这些问题至今尚未解决。尽管该领域尚处于起步阶段，但前景广阔。一种分子大小的机器，能够修复细胞或构建材料，这是一个极具震撼力的想法，并且正在逐步变为现实。