Vad är en mikrobivore?

A Microbivore är en spekulativ framtida anordning, en mikromachin med många interna nanomachiner, som skulle fungera som en konstgjord vit blodkropp eller fagocyt. Även om en detaljerad design för en mikrobivore har beskrivits av sin uppfinnare, 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 mikrobivore sannolikt kräva atom-för-atomtillverkning baserat på mekanosyntes. "Mekanosyntes" hänvisar till kemiska reaktioner som orkestreras av de specifika programmerade rörelserna för nanoskala robotarmar. En sådan tillverkningsteknologi har kallats molekylär nanoteknologi av dess primära föreställningar, Dr. Eric Drexler. Vissa futurister förutser att utvecklingen av molekylär nanoteknologi i tidsintervallet 2020-2030.

Den medicinska nödvändigheten för en mikrobivore är uppenbar-det finns många patologier som involverar närvaron av främmande organismer i blodomloppet. CollEctivt 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 immunkomprometterade individer, till exempel de som lider av AIDS. Många av de nuvarande terapierna är råa och arresterar bara tillväxten av utländska organismer i blodomloppet snarare än att utplåna dem helt. Många läkare skulle välkomna en syntetisk enhet som kan utföra sök- och förstörningsuppdrag på sådana mikrober.

Microbivore är en enhet med en obligatorisk sfäroidform, 3,4 mikron i längd och 2,0 mikron i bredd. En mikron är en miljondel av en meter, liknande storlek som de flesta eukaryota celler. En mikrobivore skulle bestå av 610 miljarder exakt arrangerade strukturella atomer, med cirka 150 miljarder gas- eller vattenmolekyler vid drift. För att säkerställa hög tillförlitlighet inkluderar designen en tiofaldig redundancy för de flesta interna mekanismer, utom bara de största strukturella elementen.

Liksom naturliga fagocyter skulle mikrobivore använda ett "Digest and Discover" -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 sig till ytan på mikrobivoren. Enheten skulle sedan utöka små nanorobotiska manipulatorer, säkra dem till mikroben och sedan rikta den till en intagport, liknande en bläckfisk som lindar sina tentaklar runt byte och sedan skjuter den i munnen. Efter att ha kommit in i intagporten skulle målmikroben blandas med hjälp av mekaniska köttkakningsblad och sedan överföras till en matsmältningskammare där specifikt utvalda enzymer skulle bryta ner målet i biologiskt inaktivt avloppsvatten, därefter släpper den i blodomloppet.

mikrobivorer skulle administreras intravenöst och kan riktas till att lämna blodomloppet genom tarmennär de önskas. Inledande uppskattningar tyder på att mikrobivorer skulle vara ungefär 1000 gånger snabbare och 80 gånger effektivare än naturliga vita blodkroppar.

Masstillverkningen och terapeutisk användning av mikrobivorer kan revolutionera medicinen. Såvida det inte finns några oförutsedda och oöverstigliga utmaningar, kan många människor för närvarande dra nytta av mikrobivorbaserade terapier. Många sjukdomar kan botas, bara om kropparna naturliga försvar kunde få en viss hjälp utanför.