Co je to respirocyt?

Respirocyt je inženýrský design pro stroj, který nelze postavit se současnou technologií: umělé červené krvinky o průměru mikronu. Pokud pokrok v nanotechnologii pokračuje tak rychle, jako tomu bylo v první dekádě 21. století, můžeme vidět respirocyty používané v medicíně nebo dokonce rekreačně do roku 2020 nebo 2030.

Nejzajímavější věcí na respirocytu je jeho vnitřní tlak: asi 1000 atmosféry. Respirocyt by byl sférický, optimální tvar pro vysokotlaké cévy a vyroben z čistého diamantu nebo safíru, ideálních inženýrských materiálů pro odolné nanosystémy. Vysoký tlak je povolen silou těchto materiálů.

Při 1000 atmosférách tlaku by respirocyty mohly držet 200krát více kyslíku a oxidu uhličitého než naše přirozené červené krvinky. To by mohlo člověku umožnit zadržet dech na dně bazénu po dobu čtyř hodin, nebo nechat někoho sprintu nejvyšší rychlostí po dobu nejméně 15 minut, aniž by se zastavildýchat. Takové výkony jsou dnes nemožné.

Poháněný glukózou v krvi má respirocyt pozoruhodně jednoduchý design. Vše, co je potřebné pro jeho případnou realizaci, je pokračující pokrok miniaturizace ve výrobě, trend, který se po celá desetiletí drží stabilně, a uzavírá se v atomové stupnici. Je zapotřebí je výroba 3D nanočástic, schopnost předstíraná pomocí skenovacích tunelových mikroskopů k manipulaci s jednotlivými atomy na povrchu.

Respirocyt se skládá ze tří hlavních konstrukčních komponent: rotory, které mají být vzadu z plic a uvolňují jej v krevním řečišti; rotory pro shromažďování oxidu uhličitého z krevního řečiště a uvolnění v plicích; a rotory, které mají bránící glukózu z krevního řečiště pro generování energie v procesu podobném buněčném dýchání. Předběžné studie zjistily, že extrémně hladké diamandoidní povrchy by BPrakticky neviditelné pro bílé krvinky, díky čemuž jsou zařízení biokompatibilní.

respirocyty byly podrobně navrženy a analyzovány Robert Freitas, výzkumný pracovník nanotechnologie na Institutu pro molekulární výrobu. Příspěvek popisující tento koncept je nazván „Mechanická umělá červená článek: Průzkumný design v lékařské nanotechnologii. “Nanomedicínské aplikace, jako jsou takové, které si představily Freitas, by se mohly stát v polovině až dnešní doby, kdy dnes žijí, samozřejmostí.