Hvad er en respirocyt?

En respirocyt er et teknisk design til en maskine, der ikke kan bygges med nuværende teknologi: en kunstig rød blodlegemer en mikron i diameter.Hvis fremskridt inden for nanoteknologi fortsætter så hurtigt som det har gjort i det første årti af det 21. århundrede, kan vi se respirocytter, der bruges i medicin eller endda rekreativt i 2020 eller 2030.

Det mest interessante ved en respirocyt er dets indre pres: ca. 1000atmosfærer.Respirocytten ville være sfærisk, den optimale form for højtryksskibe og lavet af ren diamant eller safir, ideelle ingeniørmaterialer til holdbare nanosystemer.Det høje tryk er tilladt af styrken af disse materialer.

Ved 1000 atmosfærer af tryk kunne respirocytter indeholde 200 gange mere ilt- og kuldioxid end vores naturlige røde blodlegemer.Dette kan give en person mulighed for at holde vejret i bunden af en swimmingpool i fire timer, eller lade nogen sprint i tophastighed i mindst 15 minutter uden at stoppe for at trække vejret.Sådanne feats er umulige i dag.

Drevet af glukose i blodet har en respirocyt et bemærkelsesværdigt enkelt design.Alt, hvad der er nødvendigt for sin eventuelle realisering, er den fortsatte fremme af miniaturisering i fremstillingen, en tendens, der har holdt stabilt i årtier og lukker ind i atomskalaen.Det, der er nødvendigt, er 3D -nanoskalafremstilling, en kapacitet, der er forudsagt af brugen af scanning af tunnelmikroskoper til at manipulere individuelle atomer på en overflade.

Respirocytten består af tre vigtige designkomponenter: rotorer til at tage ilt fra lungerne og frigive det iblodbane;Rotorer til at samle kuldioxid fra blodbanen og frigive det i lungerne;og rotorer til at indtage glukose fra blodbanen til generering af energi i en proces, der ligner cellulær respiration.Foreløbige undersøgelser har fundet, at ekstremt glatte diamantoide overflader praktisk talt ville være usynlige for hvide blodlegemer, hvilket gør enhederne biokompatible.

Respirocytter blev designet og analyseret detaljeret af Robert Freitas, en nanoteknologisk forsker ved Institute for Molecular Manufacturing.Papiret, der beskriver konceptet, har titlen, en mekanisk kunstig rød celle: efterforskningsdesign inden for medicinsk nanoteknologi.Nanomediske anvendelser, såsom dem, der er forestillet af Freitas, kunne blive almindelige i den midterste til lang sigt futures for mange af dem, der lever i dag.