Kaj je mikrobivor?

Mikrobivor je špekulativna naprava prihodnosti, mikrostroj s številnimi notranjimi nanomašini, ki bi deloval kot umetna bela krvna celica ali fagocit. Čeprav je njegov izumitelj Robert Freitas začrtal podrobno zasnovo mikrobivorja, trenutno nimamo sredstev za njegovo izdelavo.

Vključno s gibljivimi deli z dimenzijami le 150 nanometrov, bi izdelava mikrobivorja verjetno zahtevala proizvodnjo atom za atomom, ki temelji na mehanosintezi. “Mehanosinteza” se nanaša na kemične reakcije, ki jih orkestrirajo specifični programirani gibi robotskih ročic na nanosmerju. Tako proizvodno tehnologijo je njen primarni snovalec, dr. Eric Drexler, imenoval molekularna nanotehnologija. Nekateri futuristi predvidevajo razvoj molekularne nanotehnologije v časovnem razponu 2020-2030.

Medicinska potreba po mikrobivoru je očitna – obstajajo številne patologije, ki vključujejo prisotnost tujih organizmov v krvnem obtoku. Skupaj se to imenuje sepsa, s približno 1.5 milijona letnih primerov in približno 0.5 milijona letnih smrti po vsem svetu. Tuje okužbe v krvnem obtoku so še posebej nevarne za osebe z oslabljenim imunskim sistemom, kot so tisti, ki trpijo za aidsom. Številne trenutne terapije so surove in zgolj ustavijo rast tujih organizmov v krvnem obtoku, namesto da jih popolnoma izbrišejo. Mnogi zdravniki bi pozdravili sintetično napravo, ki bi lahko izvajala misije iskanja in uničevanja takšnih mikrobov.

Mikrobojedec je naprava s sferoidno obliko, 3.4 mikrona v dolžino in 2.0 mikrona v širino. Mikron je milijoninka metra, po velikosti je podoben večini evkariontskih celic. Mikrobivor bi bil sestavljen iz 610 milijard natančno razporejenih strukturnih atomov, med delovanjem pa bi bilo približno 150 milijard molekul plina ali vode. Za zagotovitev visoke zanesljivosti zasnova vključuje desetkratno redundanco za večino notranjih mehanizmov, razen le največjih strukturnih elementov.

Tako kot naravni fagociti bi tudi mikrobivor uporabljal protokol “prebavi in ​​izprazni”, da bi požrl bakterije, glive in viruse, ki jim ni uspelo prečkati poti. Pokriti z vrstami specifičnimi reverzibilnimi veznimi mesti bi se škodljivi mikrobi prilepili na površino mikrobivorja. Naprava bi nato razširila drobne nanorobotske manipulatorje, jih pritrdila na mikrob, nato pa ga usmerila v odprtino za zaužitje, podobno kot bi lignji ovijali svoje lovke okoli plena in ga potisnili v usta. Po vstopu v odprtino za zaužitje bi se ciljni mikrob zmešal z mehanskimi rezili za mletje, nato bi bil prenesen v prebavno komoro, kjer bi posebej izbrani encimi razgradili tarčo v biološko neaktivno odpadno tekočino, nato pa jo sprostili v krvni obtok.

Mikrobivojedcem bi dajali intravensko in bi jih po želji lahko usmerili, da zapustijo krvni obtok skozi črevesje. Začetne ocene kažejo, da bi bile mikrobivore približno 1000-krat hitrejše in 80-krat učinkovitejše od naravnih belih krvnih celic.

Množična izdelava in terapevtska uporaba mikrobivorov bi lahko revolucionirala medicino. Razen če ni nepredvidenih in nepremostljivih izzivov, lahko številnim ljudem, ki trenutno živijo, koristijo terapije, ki temeljijo na mikrobivorih. Številne bolezni bi bilo mogoče pozdraviti le, če bi telesu omogočili zunanjo pomoč.