体内机器人：从毫米级至纳米级

出版者:机械工业出版社

作者:（法）迈克尔·高瑟（Michal Gauthier）

页数:0

译者:曹峥

出版时间:2015-5

价格:59.80

装帧:平装

isbn号码:9787111497660

丛书系列:国际电气工程先进技术译丛

具体描述

本书对医用体内机器人的设计和控制进行了系统的介绍。全书共分为四章，在前三章，作者分别对尺寸在毫米级（>1mm）、微米级（10μm～1mm）和亚微米级（100nm～10μm）的体内机器人的设计原理进行了介绍，并对实际应用中遇到的问题及其解决方案进行了阐述。在第4章，作者对纳米级（1～100nm）的体内机器人的发展前景进行了展望。本书层次清晰、内容精炼，详细地叙述了体内机器人设计中应用到的科学知识，书中给出的案例分析更是有助于读者更好地理解其内容。体内机器人在医疗领域的成功应用需要来自不同领域的科研人员（如生物、物理、化学、机械、自动化、微电子等）之间的充分合作，本书非常适合具有相关背景并对此领域感兴趣的广大读者参考阅读。

目录信息

译者序
原书前言
第1章体内毫米机器人
11简介
12原理
121具有主动远端活动性的部分体内设备
122体内机械手
123体内移动设备
13科学问题
131建模
132设计
133驱动与传输
134传感
135控制
14设备案例
141Araknes项目的机器人平台
142由同心超弹性管制成的蛇形机器人
143MICRON：用于眼科手术的手持式机器人设备
15小结
第2章体内微米机器人
21简介
22体内机器人的新范例
221体内机器人的分类
222微米尺度下使用的物理原理
23方法
231模型
232设计
233驱动
234传感
235控制
24设备
241磁导式导管
242用于腔内显微嗓音外科手术的远末端移动设备
243自主的主动胶囊
244磁导式胶囊
25小结
第3章体外非接触式亚微米机器人
31简介
32原理
321介绍
322激光捕获
323静电原理
33科学挑战
331建模
332设计
333感知
334控制
34实验设备
341激光捕获
342DEP系统
35小结
第4章走向生物医用纳米机器人
41应用上的挑战
411体外应用
412生物医用的纳米组装
413体内应用
42科学挑战
421去除科学间界限的新模式
422能量来源
423未来还有多远
参考文献
· · · · · · (收起)

用户评价

这本书的封面设计就足够吸引人了——深邃的蓝色背景上，交织着复杂的电路纹理和一些微小的、闪烁着科技光芒的物体，它们似乎在黑暗中缓缓移动，勾勒出一种前沿而神秘的氛围。我当时就在想，这“体内机器人”究竟是什么？听起来就像科幻小说里的情节，但封面又透露出一种严谨的科学感。我迫不及待地想知道，究竟是什么样的技术，能够让我们把机器人送入人体内部？是微型手术刀？是药物输送装置？还是能够修复细胞损伤的纳米级探针？我对书中的内容充满了好奇，尤其是书中对于“从毫米级至纳米级”这个跨度的描述，这其中的技术挑战和突破该有多么巨大？从肉眼可见的微小器件，到肉眼无法捕捉的分子级别，这中间的技术跨越，绝对不是简单的尺寸缩小那么简单，涉及到材料科学、精密制造、微流控、生物相容性等诸多领域，这本书很可能为我打开了一个全新的认知世界。我特别想了解，作者是如何将如此复杂的科学概念，用一种能够被普通读者理解的方式呈现出来的。是会通过生动的比喻，还是精巧的图解？这本书会带我穿越人体内部的血管、组织、细胞，去探索一个我们从未真正见过的微观宇宙吗？我甚至开始想象，那些微小的机器人，它们是如何导航的？如何获取能量？如何与人体细胞互动而不引起免疫排斥？这些都是让我非常着迷的问题。

我对这本书的期待，很大程度上源于它标题里那个充满想象力的词汇——“体内机器人”。这个词汇本身就充满了科技感和未来感，让人联想到科幻电影里的场景，但同时，它又指向了一个现实存在的、正在蓬勃发展的科学领域。从毫米级到纳米级，这个尺寸上的巨大跨越，暗示着书中内容涵盖了从相对宏观的微型化技术，到极其精密的纳米技术。我很好奇，书中会如何解释，那些在人体内部工作的机器人，是如何被制造出来的？它们是由什么材料构成的？又如何在人体这样复杂而充满化学反应的环境中稳定运行？我尤其对“纳米级”的机器人部分感到兴奋。在纳米尺度上，物理和化学的规则会发生显著的变化，要设计和操控在这个尺度上工作的机器人，必然需要极其先进的科学理论和工程技术。这本书会不会详细介绍纳米机器人的驱动方式？它们如何获取能量？又如何进行导航和通信？还有，书中会提到这些体内机器人如何与人体细胞进行交互吗？是直接进行修复，还是通过释放药物来达到治疗目的？这些细节都让我感到非常好奇。我希望能从这本书中，了解到一个关于体内机器人技术发展的完整图景，从其诞生之初到如今的最新进展，以及它们未来可能带来的革命性影响。

我被《体内机器人：从毫米级至纳米级》这本书的标题所深深吸引。这个标题立刻在我脑海中勾勒出一幅未来医学的宏伟蓝图。体内机器人，这个词汇本身就充满了颠覆性的力量，它暗示着人类可能即将掌握进入身体内部进行干预的新能力。我最期待书中能够解答的疑问是，这些微型化的“助手”究竟是如何被创造出来的？从毫米级到纳米级，这个尺度上的巨大跨越，意味着需要跨越多种科学和工程的壁垒。我很好奇，书中会如何阐述，那些毫米级的机器人是如何被制造和控制的？它们是否已经具备了简单的导航和操作能力？而对于纳米级的机器人，我更是充满着神秘感。在纳米尺度上，传统的工程学原理可能不再完全适用，那么科学家们是如何克服这些挑战的？它们是否利用了生物分子的特性？是否能够与细胞进行直接对话？我特别希望这本书能够详细介绍，这些体内机器人是如何被“植入”体内，以及它们在完成任务后，是否会对人体造成任何不良影响。这本书是否会为我揭示，体内机器人技术在疾病诊断、靶向治疗、组织再生等领域的具体应用，以及它可能如何深刻地改变我们的健康和生活方式？

阅读《体内机器人：从毫米级至纳米级》这本书，我内心深处最渴望了解的是，那些在人类身体内部工作的“微型战士”，究竟是如何被构想、设计和制造出来的。标题中的“毫米级至纳米级”这个跨度，就足以展现出其技术涵盖的广度和深度。我常常在想，当我们把一个比头发丝还细小的装置送入体内，它首先要克服的困难是什么？是人体的免疫系统吗？是血液的流动？还是体内复杂的生物化学环境？书中会不会详细解释，科学家们是如何克服这些挑战的？比如，如何确保这些机器人拥有良好的生物相容性，不会引起排斥反应？它们又是如何实现精准的运动和定位，到达目标病灶？我特别想知道，关于纳米级机器人的部分。在纳米尺度上，经典的力学原理可能不再完全适用，而量子效应又变得至关重要。书中会揭示，科学家们是如何利用这些特性来设计和控制纳米机器人的吗？比如，它们是否能像“智能药物”一样，精确地将药物输送到癌细胞，而不会影响到健康细胞？又或者，它们能否在细胞层面进行修复，清除有害物质？这本书能否为我勾勒出一个清晰的技术发展脉络，让我了解体内机器人技术是如何一步步从概念走向现实的？

拿到《体内机器人：从毫米级至纳米级》这本书，我第一个想法就是，这绝对是一次令人兴奋的探索之旅。标题中的“体内机器人”本身就充满了科幻色彩，但同时又暗示着现实的技术突破。我最迫切想了解的，是书中会如何详细阐述，这些微型化的“智能体”如何在人体这样复杂的环境中生存和工作。从毫米级到纳米级，这个尺寸上的巨大差异，让我对其技术难度产生了极大的好奇。我很好奇，书中会如何解释，那些毫米级的机器人是如何被设计和制造的？它们是否已经能够实现一些初步的诊断或治疗功能？而对于纳米级的机器人，我更是充满了疑问。在如此微小的尺度上，如何实现精准的控制和导航？它们是否会像微型“医生”，直接在细胞层面进行修复？书中会否涉及到生物相容性的问题，即如何确保这些外来物质不会被人体免疫系统排斥？我特别希望这本书能够通过清晰的图示和生动的语言，为我揭示体内机器人技术的最新进展，以及它们在未来医疗领域可能带来的颠覆性变革。

看到《体内机器人：从毫米级至纳米级》这个书名，我立刻就被吸引住了。体内机器人，这个概念本身就充满了无限的可能性，它不仅仅是科学的进步，更是人类挑战自身极限的尝试。我最想了解的，是这本书会如何解释，这些微小的机器人如何在人体这个极其复杂和动态的环境中运作。从毫米级到纳米级，这跨度非常大，从相对容易控制的微型器件，到几乎需要原子级精度的纳米装置，其背后的技术难度和创新之处，绝对是令人惊叹的。书中会不会详细介绍，这些机器人是如何被“编程”和“控制”的？它们拥有自主意识吗？还是需要外部的指令？我尤其对纳米级机器人的部分感到好奇。在如此微小的尺度上，如何实现精确的导航、动力学控制以及与生物体的交互，这无疑是一个巨大的科学难题。这本书会不会解释，科学家们是如何克服这些挑战的？比如，是否会涉及到仿生学的设计理念，或者是利用物理化学的特殊原理？我非常期待书中能通过大量的实例和图解，让我直观地感受到这些体内机器人的工作原理，以及它们在医学领域，例如微创手术、靶向药物输送、细胞修复等方面的具体应用前景。

《体内机器人：从毫米级至纳米级》这本书的书名，瞬间点燃了我对未来医学的好奇心。体内机器人，这个词汇本身就承载了太多关于突破和创新的想象。我最期待的，是书中能够详细阐述，这些微型化装置是如何在人体这个充满挑战的环境中实现功能的。从毫米级到纳米级，这个巨大的尺度差异，意味着其中包含了截然不同的技术挑战和科学原理。我很好奇，书中是如何解释，那些毫米级的体内机器人，是如何被设计和制造的？它们是否像微型手术工具，能够进行精准的操作？而更让我感到震撼的是纳米级机器人。在纳米尺度上，物质的性质会发生巨大的变化，如何在这个尺度上制造出能够自主行动、执行任务的机器人，这简直是科学的奇迹。这本书会不会深入探讨，纳米机器人的驱动机制？它们如何获取能量？又如何与生物分子进行交互？我更想知道，这些体内机器人是否能实现真正的“靶向治疗”？例如，将药物精准地输送到癌细胞，或者修复受损的组织。我希望这本书能够为我揭示，这个领域目前所面临的技术瓶颈，以及未来可能的发展方向，让我对体内机器人技术的整体图景有一个清晰的认知。

《体内机器人：从毫米级至纳米级》这本书，仅仅是书名就已经足够吸引我了。体内机器人，这个概念听起来就像是从未来世界带来的馈赠，但它又实实在在地指向了当前科学研究的最前沿。我非常好奇，这本书会如何深入浅出地解释，究竟是什么样的技术，能够让我们把机器人送入人体内部。从毫米级到纳米级，这个尺寸的跨度，本身就意味着巨大的技术挑战和突破。我最想了解的是，书中是如何描述这些机器人的“生命周期”的？它们如何在体内被“注入”？如何完成预设的任务？又如何被“移除”或者降解？我特别关注纳米级机器人的部分，因为在纳米尺度上，物理和化学的规则都可能发生根本性的改变。书中会否介绍，科学家们是如何利用这些特殊的物理化学性质来设计和控制纳米机器人的？例如，它们是否能像“智能炸弹”一样，精确地找到并摧毁癌细胞？或者，它们是否能扮演“纳米建筑工”，在细胞层面进行修复？我希望这本书能让我对体内机器人技术有一个全面而深入的了解，不仅仅是技术的原理，更包括它们所能带来的临床应用前景。

我一直对微观世界的探索充满热情，而《体内机器人：从毫米级至纳米级》这本书的出现，无疑是将我的目光引向了一个全新的前沿领域。标题中的“体内机器人”这几个字，就足以勾起我无限的好奇心。想象一下，在我们身体内部，存在着能够自主行动的微型设备，它们可以诊断疾病，可以修复损伤，这简直是比科幻小说还要精彩的现实。我特别想知道，书中会如何解释，这些机器人是如何在人体这个复杂且充满变化的“战场”上工作的。从毫米级到纳米级，这个跨度是巨大的，从肉眼可见的微小器件，到肉眼无法捕捉的分子级别，其技术难度和实现方式必然大相径庭。我非常期待书中能详细介绍，那些纳米级的体内机器人，它们是如何被设计和制造出来的？它们是否利用了量子力学的原理？它们又是如何获取能量？以及如何与人体细胞进行精确的互动？更重要的是，书中是否会探讨这些体内机器人所带来的伦理问题和社会影响？毕竟，将如此先进的技术引入人体，必然会引发一些深刻的思考。我希望这本书能够为我打开一个全新的视野，让我了解体内机器人技术究竟能达到何种程度，以及它将如何改变我们的未来。

拿到这本《体内机器人：从毫米级至纳米级》的时候，我当时脑子里闪过的第一个念头是：“终于有书能解答我一直以来的一个好奇心了！” 我一直对微观世界的探索和科技在医疗领域的应用充满兴趣，而“体内机器人”这个概念，简直完美地契合了我所有的想象。书名里“从毫米级至纳米级”这个范围跨度，就足以让人感受到其内容的深度和广度。毫米级，我们或许还能想象出一些相对容易理解的微型设备，但纳米级，那已经是分子甚至原子级别的尺度了，要在这个尺度上制造和控制机器人，那该是多么令人难以置信的技术成就？我个人对这个领域的了解仅限于一些科普短片和新闻报道，知道大致的方向，但具体的实现细节，以及其中涉及到的核心技术原理，一直是我感到模糊的地方。这本书很可能就是我的“启蒙之书”，它会不会详细阐述如何制造出在人体内工作的微型机器人？它们是否能像电影里那样，自主行动，执行复杂的任务？我尤其期待书中对“生物相容性”这一概念的深入探讨，毕竟，将外来物质引入人体，如何确保它不会被身体排斥，或者引起不良反应，这本身就是一个巨大的挑战。而且，不同于一般的科技书籍，这本书似乎还带有强烈的“应用前景”导向，它会告诉我们，这些体内机器人最终将如何改变我们的医疗方式？是能够治疗癌症？修复损伤？还是进行疾病的早期诊断？这些都是我迫切想知道的。

毫米级:体积效应（惯性、重量） 微米、亚微米级:表面效应（范德华力、黏滞摩擦），线性效应（黏滞力） 纳米级:表面效应，线性效应 非接触式操纵原理:光学效应（光学镊子）、静电学、磁学效应、声学效应 血液强烈地吸收绿色波长 蛇形机器人，夹手机器人、套筒式机器人、跳蚤式机器人、胶囊式机器人……

毫米级:体积效应（惯性、重量） 微米、亚微米级:表面效应（范德华力、黏滞摩擦），线性效应（黏滞力） 纳米级:表面效应，线性效应 非接触式操纵原理:光学效应（光学镊子）、静电学、磁学效应、声学效应 血液强烈地吸收绿色波长 蛇形机器人，夹手机器人、套筒式机器人、跳蚤式机器人、胶囊式机器人……

毫米级:体积效应（惯性、重量） 微米、亚微米级:表面效应（范德华力、黏滞摩擦），线性效应（黏滞力） 纳米级:表面效应，线性效应 非接触式操纵原理:光学效应（光学镊子）、静电学、磁学效应、声学效应 血液强烈地吸收绿色波长 蛇形机器人，夹手机器人、套筒式机器人、跳蚤式机器人、胶囊式机器人……

毫米级:体积效应（惯性、重量） 微米、亚微米级:表面效应（范德华力、黏滞摩擦），线性效应（黏滞力） 纳米级:表面效应，线性效应 非接触式操纵原理:光学效应（光学镊子）、静电学、磁学效应、声学效应 血液强烈地吸收绿色波长 蛇形机器人，夹手机器人、套筒式机器人、跳蚤式机器人、胶囊式机器人……

毫米级:体积效应（惯性、重量） 微米、亚微米级:表面效应（范德华力、黏滞摩擦），线性效应（黏滞力） 纳米级:表面效应，线性效应 非接触式操纵原理:光学效应（光学镊子）、静电学、磁学效应、声学效应 血液强烈地吸收绿色波长 蛇形机器人，夹手机器人、套筒式机器人、跳蚤式机器人、胶囊式机器人……