Det ble nylig rapportert at nanobotsensorer kunne aerosoliseres og distribueres for påvisning av forskjellige luftbårne kjemikalier. 1 Slike evner er åpenbart nyttige for og fordeler for medisin, så vel som for å oppdage giftstoffer i miljøet (fungerer som en nanoskalarisk ”kanarifugl” for å advare om farlig forurensning på industriområder) og/eller som et trusselbevissthetssystem som kan være ansatt i både offentlige og militære omgivelser. 2
Nanoskalar robotikk kan brukes som både sensorer og mottakerleveringsenheter, og kontrollen av disse teknologiene muliggjør deres målrettede aktivitet i biologiske organismer. Slike enheter-som enten opererer samtidig som distinkte sense-and-engage-systemer, eller som enkeltapparater med både sense- og leveringsmoduser-kan brukes til å vurdere, svare på eller modifisere molekylære og kjemiske egenskaper til et biologisk mål. Som nyere studier har indikert, kan disse tilnærmingene brukes i klinisk omsorg for mer nøyaktig å overvåke vev, organ og generelle kroppslige tilstander og for å endre struktur og funksjon av biologiske vev og systemer i en rekke skalaer, fra subcellulær til systemisk og organisme. For å være sikker, er det betydelig verdi i denne teknologien ‘1-3
Vi mener imidlertid at utviklingen av aerosoliserbare nanomaterialer og enheter også utgjør definerte risikoer for folkehelsen og biosikkerheten som krever hensyn, adresse og begrensninger. Aerosoliserte nanobotter kan brukes til å unngå eksisterende forskrifter for den nåværende konventionen om biologiske og giftige våpen (BWC) eller kjemiske våpenkonvensjon (CWC). 4 , 5Egenskapene til disse enhetene som tillater stabil aerosolisering, gir også muligheten til å forbli suspendert over lengre perioder i en rekke miljøer. De kan være delvis eller helt autonome og er i stand til å lagre informasjon med potensial til å identifisere eller påvirke spesifikke biologiske mål. De har evnen til å bevege seg uavhengig og opptil 2 fot multidireksjonsmessig i et lukket rom, og de kan spres mye lenger når de spres via en spraymekanisme eller annet drivmiddel. Deres størrelse (og «programmerbarhet») lar dem enkelt komme inn i ubeskyttede kroppsrom og trenge gjennom beskyttelsesutstyr. En viktig begrensende faktor er energien som kreves for nanobots operasjoner. Hvis nanoboten skulle stole på lagret energi (f.eks. Når den settes sammen eller slippes), ville energibehovet begrense funksjonell holdbarhet,
Imidlertid kan et nanobotisk system som er i stand til å samle energi fra enten miljøet (f.eks. Via termisk overføring eller konvertering), eller gjennom interaksjon med ikke-robotiske nanomaterialer, effektivt redusere slike begrensninger. I tillegg kan konvergens mellom nanoteknologi og syntetisk biologi (f.eks. CRISPR-Cas9 genredigering, 6 , 7 bruk av informasjon om syntetisering av virus 8 , 9 ) føre til en mer effektiv evne til å levere ny, og stadig sterkere, sykelig eller dødelig syntetiske mikrober eller kjemiske biohybrider. Disse kan tilpasses for å lage nye agenter som kan være våpen og, gitt deres nyhet, ikke blir overvåket eller anerkjent av eksisterende reguleringsorganer eller forventet av folkehelse og biosikkerhet.
For å være sikker er mange av egenskapene som påløper av våpeniserte nanoboter (f.eks. Bevegelse, innsamling og lagring av informasjon, programmerbarhet, aerosolisert spredning, evne til å gå inn i ubeskyttede kroppshulrom og evne til å trenge gjennom beskyttelsesutstyr) allerede mulig med eksisterende biologiske midler. Noen aspekter ved nanoteknologi gir imidlertid flere muligheter. Et godt eksempel er at nanoteknologier involverer kjemier (f.eks. Silisium, grunnmetaller, langkjede og forgrenede polymerer) og mekanismer (f.eks. Elektromekanisk og optisk informasjon og energihåndtering) som er radikalt forskjellige fra biologiske. Biologiske systemer er ikke utviklet for å gjenkjenne og forstyrre (mange) nanoteknologiske funksjoner og evner. Og dermed, nanodevices kan utgjøre en trussel som enten frittstående våpen eller som kraftmultiplikatorer for eksisterende biokjemiske midler. Dette potensialet for å lage slike nye våpen vil sannsynligvis ikke unnslippe varselet fra motstandere som har til hensikt å subtilt påvirke spesifikke hendelser eller, mer generelt, å tilby overmatch -evner for å få fordel under store konflikter eller gråsoner. En nasjonalstat eller et uavhengig ikke-statlig laboratorium med evner som ligner de som brukes til å aerosolisere nanomaterialer, kan gjengi resultatene av denne forskningen relativt enkelt.
Selvfølgelig kan det hevdes at selv om nanoteknologi, i motsetning til biologiske systemer, er menneskeskapt og derfor kanskje mer programmerbart, vil det, som alle andre høyt distribuerte informasjonssystemer, likevel lide av uforutsigbar dynamikk. Men slik uforutsigbarhet kan gi fordeler hvis og når en rekke effekter er ønsket. Videre kan testing av teknologien i en rekke miljøforhold redusere både usikkerhet og variasjon i slike enheters funksjonelle oppførsel. I tillegg til at nanodevices ikke kan replikere seg selv (i det minste for øyeblikket), kan selv en beskjeden ødeleggelsesgrad negere levedyktigheten deres. Men dette kan være vanskelig; Hvis nanodeenheters effektive styrke til å pådra seg en forstyrrende eller ødeleggende effekt er tilstrekkelig høy, kan det være at bare «litt» er nødvendig for å gjøre «mye,
Kanskje nanodevices ikke (ennå) er klare for «prime time» bruk som våpen. 10 , 11 Likevel er det viktig å merke seg at de nevnte begrensningene kan sees på som utfordringer å overvinne, slik at muligheter for å lage nye våpen kan utnyttes. Slike mulige baner bør anerkjennes og vurderes. På samme måte som andre, 4 , 5 , 7, gjentar vi også en oppfordring til gjennomgang, oppreisning og i noen tilfeller revisjon eller omformulering av viktige retningslinjer, overvåking, kontroll, restriksjoner og håndhevbare straffer for å forhindre uærlig utvikling og bruk av disse teknologiske fremskritt.
I sin science fiction -roman fra 2002, Prey , skildret forfatteren Michael Crichton et skremmende syn på løpende effekter av konvergerende nanoteknologi og genteknologi. 12 Selv om det er kavalerere å se på science fiction -scenarier for å vise vitenskapelige fakta, må det erkjennes at slike historier kan tjene til å formidle ideer, innsikt og advarsler, både om vitenskap og kanskje enda mer om hvordan enkeltpersoner og samfunn se vitenskapelige og teknologiske fremskritt og hva slike holdninger avslører. 13 Etter vårt syn trenger forsiktighet – og beredskap – ikke å fokusere på hvor lett det er med nanoboter å bli useriøse, men på den relative letthet og iver som nasjoner og useriøse aktører kan gå «nano» til for å lage våpen som truer offentlig sikkerhet og biosikkerhet.Gå til:
Anerkjennelser
Dette arbeidet ble delvis støttet av føderale midler UL1TR001409 fra National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS), National Institutes of Health, gjennom Clinical and Translational Science Awards Program (CTSA), et varemerke for US Department of Health and Human Services , en del av veikartinitiativet, “Re-Engineering the Clinical Research Enterprise” (JG); EUs Horisont 2020 -forsknings- og innovasjonsprogram under tilskuddsavtale 720270: HBP SGA1 (JG); og finansiering fra CSCI (delprogram for biovitenskap og bioteknologi), Springfield VA, USA (JG). Forfatterne erklærer at de ikke har noen interessekonflikt, og at synspunktene og meningene som presenteres i dette essayet er deres egne og ikke nødvendigvis representerer de fra finansieringsorganisasjonene som støtter arbeidet deres.Gå til:
Referanser
1. Koman VB, Liu P, Kozawa D, et al. . Kolloidale nanoelektroniske tilstandsmaskiner basert på 2D -materialer for aerosoliserbar elektronikk . Nat Nanotechnol 2018; 13 ( 9 ): 819-827 [ PubMed ] [ Google Scholar ]2. Ahmad J, Akhter S, Rizwanullah M, et al. . Nanoteknologibaserte inhalasjonsbehandlinger for lungekreft: toppmoderne . Nanotechnol Sci Appl 2015; 8 : 55-66 [ PMC gratis artikkel ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]3. Giordano J, Akhouri R, McBride D. Implanterbare nano-nevroteknologiske enheter: vurdering av etiske, juridiske og sosiale spørsmål og implikasjoner . J Langsiktig Eff Med Implantater 2009; 19 ( 1 ): 83-93 [ PubMed ] [ Google Scholar ]4. Wallach E. Et lite problem med store implikasjoner – nanotekniske midler som muliggjør eller erstatter forbudte kjemiske våpen: er det nødvendig med en ny traktat? Fordham Int Law J 2009; 33 ( 3 ): 858-956 [ Google Scholar ]5. Gerstein D, Giordano J. Re-Thinking the Biological and Toxin Weapons Convention? Health Secur 2017; 15 ( 6 ): 638-641 [ PMC gratis artikkel ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]6. DiEuliis D, Giordano J. Hvorfor genredaktører som CRISPR/Cas kan være en spillveksler for nevrovåpen . Health Secur 2017; 15 ( 3 ): 296-302 [ PMC gratis artikkel ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]7. DiEuliis D, Giordano J. Genredigering ved bruk av CRISPR/Cas9: implikasjoner for dobbel bruk og biosikkerhet . Proteincelle 2018; 9 ( 3 ): 239-240 [ PMC gratis artikkel ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]8. Soucheray S. Steg-for-trinn-studier av hestekopper utløser kontroverser for dobbelt bruk . CIDRAP Nyheter 23. januar 2018. http://www.cidrap.umn.edu/news-perspective/2018/01/step-step-horsepox-study-stokes-dual-use-controversy Tilgang 9. januar 20199. Snow JJ, Giordano J. Offentlig sikkerhet og nasjonale sikkerhetsimplikasjoner av hestekoppstudien . Health Secur 2018; 16 ( 2 ): 140-142 [ PMC gratis artikkel ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]10. Ramsden J. Nanoteknologi for militære applikasjoner . Nanotechnol Percept 2012; 8 ( 2 ): 99-131 [ Google Scholar ]11. Nichols G. Nanoteknologi og det nye våpenkappløpet . HDIAC J 2017; 4 ( 2 ): 1-6 [ Google Scholar ]12. Crichton M. Prey . New York: Harper-Collins; 2002 [ Google Scholar ]13. Wurzman R, Yaden D, Giordano J. Neurofaglitteratur som eidolá: sosial refleksjon og nevroetiske forpliktelser ved skildringer av nevrovitenskap i film . Camb Q Health Care Ethics 2017; 26 ( 2 ): 292-312 [ PubMed ] [ Google Scholar ]
+ There are no comments
Add yours