Hva er en Respirocyte?

January 22  by Eliza

En respirocyte er en engineering design for en maskin som ikke kan bygges med dagens teknologi: en kunstig røde blodlegemer en mikron i diameter. Hvis fremgang i nanoteknologi fortsetter like raskt som det har for det første tiåret av det 21. århundre, kan vi se respirocytes brukes i medisin eller recreationally innen 2020 eller 2030.

Det mest interessante ting om en respirocyte er dens indre trykk: ca 1000 atmosfærer. Den respirocyte ville være sfærisk, den optimale formen for høytrykks-fartøy, og laget av ren diamant og safir, ideelle engineering materialer for holdbare nanosystemer. Det høye trykk som tillates av styrken av disse materialene.

På 1000 atmosfærer press, kunne respirocytes holde 200 ganger mer oksygen og karbondioksid enn våre naturlige røde blodceller. Dette kan tillate en person å holde pusten på bunnen av et svømmebasseng i fire timer, eller la noen sprint i full fart i minst 15 minutter uten å stoppe å puste. Slike bragder er umulig i dag.

Drevet av glukose i blodet, har en respirocyte en usedvanlig enkel design. Alt som trengs for sin endelige realiseringen er fortsatt fremme av miniatyrisering i industrien, en trend som har holdt stabilt i flere tiår, og er nærmer seg atom skala. Det som trengs er 3D nanoskala fabrikasjon, en evne bebudet ved bruk av scanning tunneling mikroskop for å manipulere enkeltatomer på en overflate.

Den respirocyte består av tre store designkomponenter: rotorer å ta opp oksygen fra lungene og slipp det i blodet; rotorer å samle karbondioksid fra blodet og slipp den i lungene; og rotorene for å ta i glukose fra blodet for å generere energi i en prosess som ligner på cellulær respirasjon. Preliminære studier har funnet at ekstremt glatte diamantoidkomponenter overflater vil være praktisk talt usynlig for hvite blodlegemer, noe som gjør enhetene biokompatibelt.

Respirocytes ble utformet og analysert i detalj av Robert Freitas, en nanoteknologi forsker ved Institutt for molekylær Manufacturing. Papiret som beskriver konseptet er tittelen, "A Mechanical Artificial Red Cell:. Utforskende design i medisinsk nanoteknologi" Nanomedical applikasjoner slik som de så for seg av Freitas kunne bli vanlig i midten til langsiktige futures av mange av de som lever i dag.

  • I fremtiden kan en respirocyte mulig for en idrettsutøver å sprint i 15 minutter uten å måtte puste.
  • En respirocyte er en kunstig røde blodlegemer som ennå ikke har opprettes på grunn av begrensninger i dagens teknologi.