Cos'è un respirocita?
Un respirocita è un design ingegneristico per una macchina che non può essere costruita con la tecnologia attuale: un cellulare rosso artificiale un micron di diametro.Se i progressi nella nanotecnologia continuano così rapidamente come per il primo decennio del 21 ° secolo, possiamo vedere i respirociti usati in medicina o persino ricreativo entro il 2020 o il 2030.
La cosa più interessante di un respirocita è la sua pressione interna: circa 1000atmosfere.La respirocita sarebbe sferica, la forma ottimale per i vasi ad alta pressione e realizzata con diamante o zaffiro puro, materiali ingegneristici ideali per nanosistemi durevoli.L'elevata pressione è consentita dalla resistenza di questi materiali.
A 1000 atmosfere di pressione, i respirociti potrebbero contenere 200 volte più ossigeno e anidride carbonica rispetto ai nostri globuli rossi naturali.Ciò potrebbe consentire a una persona di trattenere il respiro sul fondo di una piscina per quattro ore, o lasciare che qualcuno si scateni alla massima velocità per almeno 15 minuti senza smettere di respirare.Tali imprese sono impossibili oggi.
Alimentato dal glucosio nel sangue, un respirocita ha un design straordinariamente semplice.Tutto ciò che è necessario per la sua eventuale realizzazione è il continuo progresso della miniaturizzazione nella produzione, una tendenza che si è tenuta stabilmente per decenni e si sta avvicinando su scala atomica.Ciò che è necessario è la fabbricazione di nanoscala 3D, una capacità prefigurata dall'uso di microscopi a tunneling a scansione per manipolare i singoli atomi su una superficie.
La respirocita è costituita da tre principali componenti di design: rotori per assumere ossigeno dai polmoni e rilasciarlo influsso sanguigno;rotori per raccogliere l'anidride carbonica dal flusso sanguigno e rilasciarlo nei polmoni;e rotori da assumere glucosio dal flusso sanguigno per generare energia in un processo simile alla respirazione cellulare.Studi preliminari hanno scoperto che le superfici diamondari estremamente lisce sarebbero praticamente invisibili ai globuli bianchi, rendendo i dispositivi biocompatibili.
Respirociti sono stati progettati e analizzati in dettaglio da Robert Freitas, un ricercatore di nanotecnologie presso l'Istituto per la produzione molecolare.L'articolo che descrive il concetto è intitolato, un cellulare rosso artificiale meccanico: progettazione esplorativa nella nanotecnologia medica.Le applicazioni nanomediche come quelle previste da Freitas potrebbero diventare all'ordine del giorno nel futuro a termine di molti di quelli vivi oggi.