Vad är en Microbivore?
En mikrobivor är en spekulativ framtida anordning, en mikromachin med många inre nanomachiner, som skulle fungera som en konstgjord vit blodcell eller fagocyt. Även om en detaljerad design för en mikrobivor har beskrivits av uppfinnaren Robert Freitas, saknar vi för närvarande medel för att tillverka den.
Inklusive rörliga delar med dimensioner så små som 150 nanometer skulle tillverkning av en mikrobivor sannolikt kräva atom-till-atomtillverkning baserad på mekanosyntes. "Mechanosynthesis" avser kemiska reaktioner orkesterade av de specifika programmerade rörelserna från nanoskala robotarmar. En sådan tillverkningsteknologi har kallats molekylär nanoteknologi av dess primära tänkare, Dr. Eric Drexler. Vissa futurister förutser utvecklingen av molekylär nanoteknologi inom tidsområdet 2020-2030.
Den medicinska nödvändigheten för en mikrobivor är uppenbar - det finns många patologier som involverar förekomsten av främmande organismer i blodomloppet. Sammantaget kallas dessa sepsis, med ~ 1,5 miljoner årliga fall och ~ 0,5 miljoner årliga dödsfall över hela världen. Utländska infektioner i blodomloppet är särskilt farliga för immunsönskade individer, till exempel de som lider av AIDS. Många av de nuvarande terapierna är råa och stoppar bara tillväxten av främmande organismer i blodomloppet snarare än att utplåna dem helt. Många läkare skulle välkomna en syntetisk enhet som kan utföra sök-och-förstöra uppdrag på sådana mikrober.
Mikrobivoren är en anordning med en snedformad sfäroidform, 3,4 mikron i längd och 2,0 mikron i bredd. En mikron är en miljondel av en meter, som liknar storleken som de flesta eukaryota celler. En mikrobivor skulle bestå av 610 miljarder exakt anordnade strukturatomer, med cirka 150 miljarder gas- eller vattenmolekyler när de är i drift. För att säkerställa hög tillförlitlighet innehåller designen en tiofaldig redundans för de flesta interna mekanismer, med undantag för endast de största strukturella elementen.
Liksom naturliga fagocyter skulle mikrobivoren använda ett "digest and loss" -protokoll för att äta bakterier, svampar och virus som är olyckliga nog att korsa sin väg. Täckt med artsspecifika reversibla bindningsställen skulle de kränkande mikroberna hålla fast vid ytan av mikrobivoren. Enheten skulle sedan sträcka ut små nanorobotiska manipulatorer, säkra dem på mikroben och sedan rikta den till en insugningsport, liknande en bläckfisk som lindar sina tentaklar runt bytet och sedan skjuter den in i munnen. Efter att ha gått in i förtärningsöppningen skulle målmikroben blandas med hjälp av mekaniska hackade blad och sedan överföras till en matsmältningskammare där specifikt utvalda enzymer skulle bryta ned målet i biologiskt inaktivt avloppsvatten och därefter släppa det in i blodomloppet.
Mikrobivorer skulle administreras intravenöst och kan ledas att lämna blodomloppet genom tarmen när så önskas. Ursprungliga uppskattningar tyder på att mikrobivorer skulle vara cirka 1000 gånger snabbare och 80 gånger effektivare än naturliga vita blodkroppar.
Masstillverkning och terapeutisk användning av mikrobivor kan revolutionera medicinen. Såvida det inte finns några oförutsedda och oöverstigliga utmaningar, kan många människor som för närvarande lever dra nytta av mikrobivore-baserade terapier. Många sjukdomar skulle kunna botas, bara om kroppens naturliga försvar kan få hjälp utanför.