Kas yra Mikrobėdis?

Mikrobėdis yra spekuliacinis ateities prietaisas, mikromašina su daugybe vidinių nanomašinų, kurios veiktų kaip dirbtinis baltasis kraujo kūnelis arba fagocitas. Nors jo išradėjas Robertas Freitasas apibūdino išsamų mikrobėdžio projektą, šiuo metu mums trūksta priemonių jį pagaminti.

Įskaitant judančias dalis, kurių matmenys siekia net 150 nanometrų, norint pagaminti mikrobėdį, greičiausiai prireiktų gaminti po atomą, pagrįstą mechanine sinteze. „Mechanosintezė“ reiškia chemines reakcijas, organizuojamas specialiais užprogramuotais nanoskalės robotų rankų judesiais. Tokią gamybos technologiją pagrindinis jos sumanytojas daktaras Ericas Drexleris pavadino molekuline nanotechnologija. Kai kurie futuristai numato molekulinės nanotechnologijos vystymąsi 2020–2030 m.

Mikrobėdžio medicininė būtinybė akivaizdi – yra daugybė patologijų, kai kraujyje patenka svetimkūnių. Bendrai tai vadinama sepsiu, visame pasaulyje kasmet įvyksta ~1.5 mln. atvejų ir miršta ~0.5 mln. Svetimos infekcijos kraujotakoje ypač pavojingos asmenims, kurių imunitetas nusilpęs, pavyzdžiui, sergantiems AIDS. Daugelis dabartinių gydymo būdų yra neapdoroti ir tik sustabdo svetimkūnių augimą kraujyje, o ne visiškai juos išnaikina. Daugelis gydytojų džiaugtųsi sintetiniu prietaisu, galinčiu atlikti tokių mikrobų paieškos ir naikinimo misijas.

Mikrobėdis yra papločio sferoido formos, 3.4 mikrono ilgio ir 2.0 mikrono pločio prietaisas. Mikronas yra milijoninė metro dalis, dydžiu panašus į daugumą eukariotinių ląstelių. Mikrobėdis sudarytų iš 610 milijardų tiksliai išdėstytų struktūrinių atomų, kurių veikimo metu būtų apie 150 milijardų dujų arba vandens molekulių. Siekiant užtikrinti aukštą patikimumą, daugumos vidinių mechanizmų, išskyrus didžiausius konstrukcinius elementus, konstrukcijoje yra dešimteriopai pertekliniai.

Kaip ir natūralūs fagocitai, mikrobėdis naudotų „virškinimo ir iškrovimo“ protokolą, kad prarytų bakterijas, grybus ir virusus, kuriems, gaila, kirsti kelią. Padengti rūšiai būdingomis grįžtamomis surišimo vietomis, pažeidžiantys mikrobai priliptų prie mikrobėdžio paviršiaus. Tada prietaisas ištiestų mažyčius nanorobotinius manipuliatorius, pritvirtintų juos prie mikrobo, tada nukreiptų jį į patekimo angą, panašiai kaip kalmaras, apvyniojantis grobį savo čiuptuvais, tada įkišamas į burną. Patekęs į patekimo angą, tikslinis mikrobas būtų sumaišomas naudojant mechaninius smulkinimo peiliukus, o tada perduodamas į virškinimo kamerą, kur specialiai atrinkti fermentai suskaidytų taikinį į biologiškai neaktyvias nuotekas, o vėliau paleistų į kraują.

Mikrobėdžiai gyvūnai būtų suleidžiami į veną ir, jei pageidaujama, galėtų būti nukreipti iš kraujotakos per žarnyną. Pirminiais skaičiavimais, mikroorganizmai būtų maždaug 1000 kartų greičiau veikiantys ir 80 kartų efektyvesni nei natūralūs baltieji kraujo kūneliai.

Masinė mikrobėdžių gyvūnų gamyba ir terapinis naudojimas gali pakeisti mediciną. Jei nėra kokių nors nenumatytų ir neįveikiamų iššūkių, daugeliui šiuo metu gyvenančių žmonių gali būti naudingas gydymas, pagrįstas mikrobėdžiais. Daugelį ligų būtų galima išgydyti tik tuo atveju, jei natūraliai organizmo apsaugai būtų suteikta išorinė pagalba.