Co to jest respirocyt?

Respirocyt to projekt inżynierski dla maszyny, której nie można zbudować za pomocą obecnej technologii: sztuczne czerwone krwinki o średnicy mikronu. Jeśli postęp w nanotechnologii trwa tak szybko, jak w pierwszej dekadzie XXI wieku, możemy zobaczyć respirocyty stosowane w medycynie, a nawet rekreacyjnie do 2020 lub 2030 r.

Najciekawszą rzeczą w respirocytie jest jego ciśnienie wewnętrzne: około 1000 atmosfery. Respirocyt byłby kulisty, optymalny kształt naczyń pod wysokim ciśnieniem i wykonany z czystego diamentu lub szafiru, idealnych materiałów inżynierskich do trwałych nanosystemów. Wysokie ciśnienie jest dozwolone przez wytrzymałość tych materiałów.

Przy 1000 atmosfery ciśnienia respirocyty mogą utrzymywać 200 razy więcej tlenu i dwutlenku węgla niż nasze naturalne czerwone krwinki. Może to pozwolić osobie wstrzymać oddech na dole basenu przez cztery godziny lub pozwolić komuś z prędkością z maksymalną prędkością przez co najmniej 15 minut bez zatrzymywaniaoddychać. Takie wyczyny są dziś niemożliwe.

zasilane glukozą we krwi, respirocyt ma niezwykle prosty projekt. Wszystko, co jest potrzebne do jego ostatecznej realizacji, to ciągły rozwój miniaturyzacji w produkcji, trend, który utrzymywał się stabilnie od dziesięcioleci i zamyka się w skali atomowej. Potrzebne jest wytwarzanie nanoskali 3D, zdolność zapowiedziana przez zastosowanie mikroskopów tunelowych skanujących do manipulowania poszczególnymi atomami na powierzchni.

Respirocyt składa się z trzech głównych elementów projektowych: wirników do przyjmowania tlenu z płuc i uwalniania go do krwioobiegu; wirniki do gromadzenia dwutlenku węgla z krwioobiegu i uwalniania go w płucach; oraz wirniki, aby pobierać glukozę z krwioobiegu w celu generowania energii w procesie podobnym do oddychania komórkowego. Wstępne badania wykazały, że wyjątkowo gładkie powierzchnie diamondydów bE praktycznie niewidoczne dla białych krwinek, dzięki czemu urządzenia biokompatybilne.

Zaprojektowano i analizowano szczegółowo przez Roberta Freitasa, badacza nanotechnologii w Institute for Molecular Manufacturing. Artykuł opisujący koncepcję zatytułowany jest „Mechaniczna sztuczna czerwona komórka: Projekt eksploracyjny w nanotechnologii medycznej. „Zastosowania nanomedyczne, takie jak te przewidywane przez Freitas, mogą stać się powszechne w terminowych futures wielu z nich wielu z nich.