Qu'est-ce qu'un respirocyte?

Un respirocyte est une conception d'ingénierie pour une machine qui ne peut pas être construite avec la technologie actuelle: un sang rouge artificiel un micron de diamètre. Si les progrès en nanotechnologie se poursuivent aussi rapidement que pour la première décennie du 21e siècle, nous pouvons voir des respirocytes utilisés en médecine ou même récréatifs d'ici 2020 ou 2030.

La chose la plus intéressante à propos d'un respirocyte est sa pression interne: environ 1000 atmosphères. Le respirocyte serait sphérique, la forme optimale pour les navires à haute pression et en diamant ou saphir pur, matériaux d'ingénierie idéaux pour les nanosystèmes durables. La haute pression est autorisée par la résistance de ces matériaux.

À 1000 atmosphères de pression, les respirocytes pourraient contenir 200 fois plus d'oxygène et de dioxyde de carbone que nos globules rouges naturels. Cela pourrait permettre à une personne de retenir son souffle au fond d'une piscine pendant quatre heures, ou de laisser quelqu'un sprinter à vitesse maximale pendant au moins 15 minutes sans s'arrêterrespirer. De tels exploits sont impossibles aujourd'hui.

Propulsé par le glucose dans le sang, un respirocyte a un design remarquablement simple. Tout ce qui est nécessaire pour sa réalisation éventuelle est la progression continue de la miniaturisation dans la fabrication, une tendance qui se tient de manière stable pendant des décennies et se rapproche de l'échelle atomique. Ce qui est nécessaire, c'est la fabrication à l'échelle nanométrique 3D, une capacité préfigurée par l'utilisation de microscopes à tunneling à balayage pour manipuler les atomes individuels sur une surface.

Le respirocyte se compose de trois composants de conception principaux: les rotors pour absorber l'oxygène des poumons et le libérer dans la circulation sanguine; Rotors pour rassembler le dioxyde de carbone de la circulation sanguine et le libérer dans les poumons; et les rotors à prendre en glucose de la circulation sanguine pour la production d'énergie dans un processus similaire à la respiration cellulaire. Des études préliminaires ont montré que les surfaces de diamantoïdes extrêmement lissesE pratiquement invisible pour les globules blancs, ce qui rend les appareils biocompatibles.

Les respirocytes

ont été conçus et analysés en détail par Robert Freitas, chercheur en nanotechnologie à l'Institut de fabrication moléculaire. L'article décrivant le concept est intitulé "Une cellule rouge artificielle mécanique: Conception exploratoire en nanotechnologie médicale. "Les applications nanomédicales telles que celles envisagées par les freitas pourraient devenir monnaie courante dans le terme à terme du milieu à long de plusieurs de ceux qui ont vivant aujourd'hui.