Hva er en Microbivore?

December 15  by Eliza

En microbivore er en spekulativ tidig anordning, en micromachine med en rekke interne nanomachines, noe som ville virke som en kunstig hvite blodlegemer, eller fagocytt. Selv om en detaljert design for en microbivore har blitt skissert av sin oppfinner, Robert Freitas, vi i dag mangler midler til å dikte det.

Inkludert bevegelige deler med dimensjoner så små som 150 nanometer, ville fabrikasjon av en microbivore trolig kreve atom for atom produksjon basert på mechanosynthesis. "Mechanosynthesis" refererer til kjemiske reaksjoner orkestrert av de spesifikke nanoskala programmerte bevegelser av robotarmer. Et slikt produksjonsteknologien har blitt referert til som molekylær nanoteknologi ved sin primære conceiver, Dr. Eric Drexler. Noen futurister forutse utviklingen av molekylær nanoteknologi i 2020-2030 tidsområde.

Den medisinske nødvendighet for en microbivore er åpenbar - det finnes tallrike patologier som involverer nærværet av fremmede organismer i blodstrømmen. Kollektivt, disse kalles sepsis, med ~ 1,5 millioner årlige tilfeller og ~ 0,5 millioner årlige dødsfall på verdensbasis. Utenlandske infeksjoner i blodet er spesielt farlig for immunkompromitterte individer, slik som de som lider av AIDS. Mange av de nåværende terapier er urene og bare stanse veksten av fremmede organismer i blodstrømmen i stedet for å tørke dem ut i sin helhet. Mange leger ønsker velkommen en syntetisk enhet som kan utføre søk og ødelegge oppdrag på slike mikrober.

Den microbivore er en enhet med en flattrykt ved polene form, 3,4 mikron i lengde og 2,0 mikrometer i bredde. En mikrometer er en milliondel av en meter, omtrent samme størrelse som de fleste eukaryote celler. En microbivore ville bestå av 610000000000 nøyaktig anordnet for strukturelle atomer, med ca. 150 milliarder gass- eller vannmolekyler når den er i drift. For å sikre høy pålitelighet, inkluderer design en tidoblet redundans for de fleste interne mekanismer, med unntak bare de største strukturelementer.

Som naturlige phagocytes, ville microbivore bruke en "fordøye og utslipp" protokoll for å sluke bakterier, sopp og virus uheldige nok til å krysse banen. Dekket med artsspesifikke reversible bindingsseter, ville de uakseptable mikrober holde seg til overflaten av microbivore. Enheten vil da forlenge ørsmå nanorobotic manipulatorer, sikre dem til mikroben, deretter lede den til et inntak port, lik en blekksprut innpakning sine tentakler rundt byttedyr da de dytter den inn i munnen sin. Etter inn i inntak port, ville målet mikrobe blandes å bruke mekaniske Kjøttblader, deretter sendes til en fordøyelsen kammer hvor spesielt utvalgte enzymer ville bryte ned målet til biologisk inaktive avløp, deretter slippe den ut i blodet.

Microbivores ville bli administrert intravenøst, og kan være rettet til å forlate blodstrømmen gjennom tarmen når det er ønskelig. Første estimatene tyder på at microbivores ville være ca 1000 ganger raskere virkende og 80 ganger mer effektive enn naturlige hvite blodceller.

Massen fabrikasjon og terapeutisk bruk av microbivores kan revolusjonere medisin. Med mindre det er noen uforutsette og uoverstigelige utfordringer, kan mange mennesker i dag lever nytte microbivore-baserte terapier. Mange sykdommer kan kureres, bare hvis de organer naturlige forsvar kan bli gitt noen hjelp utenfra.

  • En microbivore består av 610000000000 nøyaktig anordnet for strukturelle atomer, med ca. 150 milliarder vannmolekyler.