Hvad er en Microbivore?
En mikrobivor er en spekulativ fremtidig enhed, en mikromachine med adskillige interne nanomachiner, der ville fungere som en kunstig hvid blodlegeme eller fagocyt. Selvom et detaljeret design til en mikrobivor er skitseret af sin opfinder, Robert Freitas, mangler vi i øjeblikket midler til at fremstille det.
Inkluderende bevægelige dele med dimensioner så små som 150 nanometer, ville fremstilling af en mikrobivore sandsynligvis kræve fremstilling af atom-atom baseret på mekanosyntesen. "Mekanosyntese" henviser til kemiske reaktioner orkestreret af de specifikke programmerede bevægelser af nanoskala robotarme. En sådan fremstillingsteknologi er blevet omtalt som molekylær nanoteknologi af dens primære tænker, Dr. Eric Drexler. Nogle futurister forventer udviklingen af molekylær nanoteknologi i tidsområdet 2020-2030.
Den medicinske nødvendighed for en mikrobor er åbenlyst - der er adskillige patologier, der involverer tilstedeværelsen af fremmede organismer i blodbanen. Disse kaldes samlet set sepsis med ~ 1,5 millioner årlige tilfælde og ~ 0,5 millioner årlige dødsfald verden over. Udenlandske infektioner i blodbanen er især farlige for immunkompromitterede personer, såsom dem, der lider af AIDS. Mange af de nuværende behandlingsformer er rå og standser blot væksten af fremmede organismer i blodomløbet snarere end at udslette dem helt. Mange læger ville byde en syntetisk enhed velkommen, der er i stand til at udføre søg-og-ødelægge missioner på sådanne mikrober.
Mikrobivoren er en anordning med en skrå kugleform, 3,4 mikron i længde og 2,0 mikrometer i bredden. En mikron er en milliondel af en meter, der svarer til størrelsen som de fleste eukaryote celler. En mikrobivor vil bestå af 610 milliarder nøjagtigt arrangerede strukturelle atomer med omkring 150 milliarder gas- eller vandmolekyler, når de er i drift. For at sikre høj pålidelighed inkluderer designet en tidobbelt redundans for de fleste interne mekanismer, undtagen kun de største strukturelle elementer.
Ligesom naturlige fagocytter, ville mikrobivoren bruge en "fordøje- og decharge" -protokol til at fortære bakterier, svampe og vira uheldige nok til at krydse dens vej. Dækket med artsspecifikke reversible bindingssteder ville de fornærmende mikrober klæbe fast på overfladen af mikrobivoren. Enheden strækker sig derefter små nanorobotiske manipulatorer, fastgør dem til mikroben og dirigerer den derefter til en indtagelsesport, svarende til en blæksprutte, der pakker sine tentakler rundt om bytte og skubber den ind i munden. Efter indtræden i indtagelsesporten blev målmikroben blandet ved hjælp af mekaniske hakeblade og derefter ført til et fordøjelseskammer, hvor specifikt udvalgte enzymer ville nedbryde målet til biologisk inaktiv spildevand og derefter frigive det i blodbanen.
Mikrobivorer vil blive administreret intravenøst og kunne ledes til at forlade blodbanen gennem tarmen, når det ønskes. De oprindelige estimater antyder, at mikrobivorer ville være ca. 1000 gange hurtigere og 80 gange mere effektive end naturlige hvide blodlegemer.
Massefabrikation og terapeutisk anvendelse af mikrobivorer kunne revolutionere medicinen. Medmindre der er nogen uforudsete og uovervindelige udfordringer, kan mange mennesker, der i øjeblikket lever, drage fordel af mikrobivore-baserede terapier. Mange sygdomme kunne helbredes, kun hvis kroppens naturlige forsvar kunne få hjælp udefra.