Wat is een respirocyten?
Een respirocyt is een technisch ontwerp voor een machine die niet kan worden gebouwd met de huidige technologie: een kunstmatige rode bloedcel een micron in diameter. Als de vooruitgang in de nanotechnologie zo snel doorgaat als voor het eerste decennium van de 21ste eeuw, zien we mogelijk respirocyten die in de geneeskunde of zelfs recreatief worden gebruikt tegen 2020 of 2030.
Het meest interessante aan een respirocyt is de interne druk: ongeveer 1000 atmosferen. De respirocyten zou bolvormig zijn, de optimale vorm voor hogedrukvaten en gemaakt van pure diamant of saffier, ideale technische materialen voor duurzame nanosystemen. De hoge druk is toegestaan door de sterkte van deze materialen.
Bij 1000 atmosferen van druk kunnen respirocyten 200 keer meer zuurstof- en koolstofdioxide bevatten dan onze natuurlijke rode bloedcellen. Hierdoor kan een persoon zijn adem inhouden op de bodem van een zwembad gedurende vier uur, of iemand minstens 15 minuten op topsnelheid laten sprinten zonder te stoppenom te ademen. Dergelijke prestaties zijn vandaag onmogelijk.
aangedreven door glucose in het bloed, een respirocyt heeft een opmerkelijk eenvoudig ontwerp. Het enige dat nodig is voor het uiteindelijke besef is de voortdurende vooruitgang van miniaturisatie in de productie, een trend die al tientallen jaren stabiel is en op atomaire schaal sluit. Wat nodig is, is 3D -fabricage op nanoschaal, een capaciteit die wordt voorspeld door het gebruik van scanning -tunnelingmicroscopen om individuele atomen op een oppervlak te manipuleren.
De respirocyten bestaat uit drie belangrijke ontwerpcomponenten: rotoren om zuurstof uit de longen op te nemen en in de bloedbaan af te geven; rotoren om koolstofdioxide uit de bloedbaan te verzamelen en in de longen af te geven; en rotoren om glucose uit de bloedbaan te halen voor het genereren van energie in een proces vergelijkbaar met cellulaire ademhaling. Voorlopige studies hebben aangetoond dat extreem gladde diamantoïde oppervlakken b zoudene praktisch onzichtbaar voor witte bloedcellen, waardoor de apparaten biocompatibel worden.
respirocyten werden ontworpen en in detail geanalyseerd door Robert Freitas, een onderzoeker van nanotechnologie bij het Institute for Molecular Manufacturing. Het artikel dat het concept beschrijft, is getiteld: "Een mechanische kunstmatige rode cel: Verkennend ontwerp in medische nanotechnologie. "Nanomedische toepassingen zoals die van Freitas kunnen gemeengoed worden in de futures van het midden tot lange termijn van velen van mensen die tegenwoordig leven.