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 przez pierwszą dekadę XXI wieku, możemy zobaczyć respirocyty stosowane w medycynie, a nawet rekreacyjnie do 2020 lub 2030 roku. Najbardziej interesującą rzeczą o respirocycie jest jego ciśnienie wewnętrzne: około 1000Atmosfery.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 atmosferach ciśnienia respirocyty mogą utrzymywać 200 razy więcej tlenu i dwutlenku węgla niż nasze naturalne czerwone krwinki.Może to pozwolić osobie wstrzymać oddech na dnie basenu przez cztery godziny lub pozwolić komuś z prędkością z maksymalną prędkością przez co najmniej 15 minut bez zatrzymania się oddychania.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 skaningowych mikroskopów tunelowych do manipulowania poszczególnymi atomami na powierzchni.

Respirocyt składa się z trzech głównych komponentów projektowych: wirniki do przyjmowania tlenu z płuc i uwolnienia go w płucachBloodream;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 diamonentów byłyby praktycznie niewidoczne dla białych krwinek, dzięki czemu urządzenia są biokompatybilne.

Respirocyty zostały zaprojektowane i szczegółowo przeanalizowane przez Roberta Freitasa, badacza nanotechnologii w Institute for Molecular Manufacturing.Artykuł opisujący tę koncepcję nosi tytuł, mechaniczna sztuczna czerwona komórka: projekt eksploracyjny w nanotechnologii medycznej.Nanomedyczne zastosowania, takie jak te przewidywane przez Freitas, mogą stać się powszechne w terminowych futures wielu z nich wielu z nich.