Un microbivoro è un dispositivo futuro speculativo, una micromacchina con numerose nanomacchine interne, che funzionerebbe come un globulo bianco artificiale, o fagocita. Sebbene un progetto dettagliato per un microbivoro sia stato delineato dal suo inventore, Robert Freitas, attualmente non abbiamo i mezzi per fabbricarlo.
Comprese le parti mobili con dimensioni fino a 150 nanometri, la fabbricazione di un microbivoro richiederebbe probabilmente la produzione atomo per atomo basata sulla meccanosintesi. “Meccanosintesi” si riferisce a reazioni chimiche orchestrate da specifici movimenti programmati di bracci robotici su nanoscala. Tale tecnologia di produzione è stata definita nanotecnologia molecolare dal suo ideatore principale, il Dr. Eric Drexler. Alcuni futuristi anticipano lo sviluppo della nanotecnologia molecolare nell’intervallo di tempo 2020-2030.
La necessità medica di un microbivoro è ovvia: esistono numerose patologie che comportano la presenza di organismi estranei nel flusso sanguigno. Collettivamente, questi sono chiamati sepsi, con ~ 1.5 milioni di casi annuali e ~ 0.5 milioni di decessi annuali in tutto il mondo. Le infezioni estranee nel flusso sanguigno sono particolarmente pericolose per gli individui immunocompromessi, come quelli che soffrono di AIDS. Molte delle attuali terapie sono rozze e si limitano ad arrestare la crescita di organismi estranei nel flusso sanguigno invece di eliminarli completamente. Molti medici apprezzerebbero un dispositivo sintetico in grado di eseguire missioni di ricerca e distruzione su tali microbi.
Il microbivoro è un dispositivo di forma sferoidale oblata, di 3.4 micron di lunghezza e 2.0 micron di larghezza. Un micron è un milionesimo di metro, di dimensioni simili alla maggior parte delle cellule eucariotiche. Un microbivoro consisterebbe di 610 miliardi di atomi strutturali disposti con precisione, con circa 150 miliardi di molecole di gas o acqua quando è in funzione. Per garantire un’elevata affidabilità, il design include una ridondanza di dieci volte per la maggior parte dei meccanismi interni, ad eccezione solo degli elementi strutturali più grandi.
Come i fagociti naturali, il microbivoro utilizzerebbe un protocollo di “digestione e scarico” per divorare batteri, funghi e virus abbastanza sfortunati da incrociare il suo cammino. Ricoperti da siti di legame reversibili specie-specifici, i microbi incriminati si attaccherebbero alla superficie del microbivoro. Il dispositivo estenderebbe quindi piccoli manipolatori nanorobotici, li fisserebbe al microbo, quindi lo dirigerebbe verso una porta di ingestione, simile a un calamaro che avvolge i suoi tentacoli attorno alla preda e poi lo spinge in bocca. Dopo essere entrato nella porta di ingestione, il microbo bersaglio sarebbe stato miscelato utilizzando lame di triturazione meccanica, quindi passato a una camera di digestione dove enzimi specificamente selezionati avrebbero abbattuto il bersaglio in un effluente biologicamente inattivo, rilasciandolo successivamente nel flusso sanguigno.
I microbivori verrebbero somministrati per via endovenosa e potrebbero essere indirizzati a lasciare il flusso sanguigno attraverso l’intestino quando lo si desidera. Le stime iniziali suggeriscono che i microbivori sarebbero circa 1000 volte più veloci e 80 volte più efficienti dei globuli bianchi naturali.
La fabbricazione di massa e l’uso terapeutico dei microbivori potrebbero rivoluzionare la medicina. A meno che non ci siano sfide impreviste e insormontabili, molte persone che attualmente vivono possono beneficiare delle terapie a base di microbivori. Molte malattie potrebbero essere curate, solo se le difese naturali del corpo potessero essere aiutate dall’esterno.