什么是呼吸细胞(Respirocyte)？

呼吸细胞是一种无法用现有技术制造的机器的工程设计：直径一微米的人造红血球。如果纳米技术的进步能像21世纪头十年一样迅速发展，到2020年或2030年，我们可能会看到呼吸细胞被用于医学甚至娱乐将来，呼吸细胞可以使运动员在不需要呼吸的情况下冲刺15分钟。关于呼吸细胞最有趣的是它的内部压力：大约1000个大气压。呼吸细胞应该是球形的，高压容器的最佳形状，由纯金刚石或蓝宝石制成，是耐用纳米系统的理想工程材料。高压是由这些材料的强度所允许的呼吸细胞是一种人造红血球，由于当前技术的限制，尚未产生。在1000大气压下，呼吸细胞所能容纳的氧气和二氧化碳是天然红细胞的200倍，这可以让人在游泳池底部屏住呼吸4个小时，或者让人以最高速度冲刺至少15分钟而不停地呼吸。这样的壮举在今天是不可能的呼吸细胞以血液中的葡萄糖为动力，其设计非常简单。其最终实现所需的就是制造业微型化的持续推进，这一趋势已经稳定了几十年，并且正在接近原子尺度。所需要的是3D纳米级制造，这一能力预示着这一能力呼吸细胞由三个主要的设计部件组成：从肺部吸入氧气并在血液中释放的转子；收集碳的转子二氧化碳从血液中排出并释放到肺部；转子从血液中吸收葡萄糖，以类似于细胞呼吸的过程产生能量。初步研究发现，极其光滑的类金刚石表面对白细胞几乎是看不见的，这使得这种装置具有生物相容性呼吸细胞是由分子制造研究所的纳米技术研究员罗伯特·弗雷塔斯设计和详细分析的，一个机械的红色单元格：探索性设计在医学纳米技术中，"纳米医学的应用，如Freitas所设想的那样，在今天许多活着的人的中长期未来可能会变得司空见惯。