Un respirocyte es un diseño de ingeniería para una máquina que no se puede construir con la tecnología actual: un glóbulo rojo artificial de una micra de diámetro. Si el progreso en nanotecnología continúa tan rápido como lo ha hecho durante la primera década del siglo XXI, es posible que veamos respirocitos utilizados en medicina o incluso de forma recreativa para 21 o 2020.
Lo más interesante de un respirocito es su presión interna: unas 1000 atmósferas. El respirocito sería esférico, la forma óptima para recipientes de alta presión, y estaría hecho de diamante puro o zafiro, materiales de ingeniería ideales para nanosistemas duraderos. La alta presión está permitida por la resistencia de estos materiales.
A 1000 atmósferas de presión, los respirocitos podrían contener 200 veces más oxígeno y dióxido de carbono que nuestros glóbulos rojos naturales. Esto podría permitir a una persona contener la respiración en el fondo de una piscina durante cuatro horas, o permitir que alguien corra a máxima velocidad durante al menos 15 minutos sin detenerse a respirar. Hoy en día, tales hazañas son imposibles.
Alimentado por la glucosa en la sangre, un respirocyte tiene un diseño notablemente simple. Todo lo que se necesita para su eventual realización es el avance continuo de la miniaturización en la fabricación, una tendencia que se ha mantenido estable durante décadas y se está acercando a la escala atómica. Lo que se necesita es la fabricación a nanoescala 3D, una capacidad presagiada por el uso de microscopios de túnel de barrido para manipular átomos individuales en una superficie.
El respirocito consta de tres componentes de diseño principales: rotores para absorber oxígeno de los pulmones y liberarlo en el torrente sanguíneo; rotores para recolectar dióxido de carbono del torrente sanguíneo y liberarlo en los pulmones; y rotores para absorber glucosa del torrente sanguíneo y generar energía en un proceso similar a la respiración celular. Estudios preliminares han encontrado que las superficies diamondoides extremadamente lisas serían prácticamente invisibles para los glóbulos blancos, lo que haría que los dispositivos fueran biocompatibles.
Los respirocitos fueron diseñados y analizados en detalle por Robert Freitas, un investigador de nanotecnología del Instituto de Fabricación Molecular. El artículo que describe el concepto se titula “Un glóbulo rojo artificial mecánico:
Diseño exploratorio en nanotecnología médica ”. Las aplicaciones nanomédicas como las imaginadas por Freitas podrían convertirse en un lugar común en el futuro a mediano y largo plazo de muchos de los que viven hoy.