Biologische Bildung von Respirozyten und Gerinnungszellen?

Respirozyten sind ein künstliches Analogon von roten Blutkörperchen. Winzige Saphirkapseln, die Sauerstoff in der Lunge aufnehmen und in den Kapillaren abgeben können. Von den Kapillaren zur Lunge liefern sie ihrerseits Kohlendioxid. Nur Respirozyten sind hundertmal effektiver als gewöhnliche rote Blutkörperchen - jeder von ihnen kann viel mehr Sauerstoffmoleküle transportieren. Eine Injektion von fünfzig Kubikzentimeter Lösung reicht aus, um das gesamte menschliche Blutvolumen (5 Liter) in Bezug auf die Transporteffizienz zu ersetzen. Wenn Sie einen Liter Blut durch eine Respirozytenlösung ersetzen, kann der Proband bis zu vier Stunden auf die Atmung verzichten.

Hier ist eine Seite auf der Website von Ray Kurzweil, die über sie als Link spricht und erklärt, woher diese Zahlen kommen:

https://www.kurzweilai.net/respirocytes ( Genauere Beschreibung der Respirozyten: https://foresight.org/Nanomedicine/Respirocytes1.html#Tab2 )

Meine Frage ist: Wie kann ich die oben genannten "Respirozyten" biologisch als eine andere Art von roten Blutkörperchen erzeugen (vollständig ersetzen)?

Das heißt, ist es möglich, biologische Analoga von Respirozyten mittels bestimmter biologischer Mechanismen (ähnlich der Knochenbildung) zu züchten?

Ja, höchstwahrscheinlich können Saphir und Diamanten aus mehreren Gründen nicht als Baumaterial für Respirozyten biologischen Ursprungs verwendet werden. Ist es daher möglich, Saphir durch ein anderes, günstigeres Material zu ersetzen, das aber dennoch hohem Druck (mehr als 50-70 Atmosphären) standhalten kann?

Es ist auch interessant zu lernen, wie man „Gerinnselzellen“ biologisch herstellt. Gerinnungszellen zum Beispiel, die die "nativen" menschlichen Blutplättchen ersetzen, erreichen ein Ende der Blutung (künstliche schnell wirkende Hämostase) in 1 Sekunde, und die Blutung kann ziemlich umfangreich (physische Gewebeschädigung) oder klein innerlich sein. Gleichzeitig ist die Konzentration künstlicher Blutplättchen 100-mal geringer als die natürlicher. Das heißt, Gerinnungszellen sind 10.000-mal wirksamer als das natürliche Analogon, da die Zeit der normalen Thrombogenese zwischen 5 und 17 Minuten variiert.

Biologisch ist dies eine schwierige Angelegenheit. Wir haben gesehen, wie die Evolution dies schon früher getan hat ... einige große Organismen/Säugetiere müssen stundenlang ohne Atmung (und unter Wasser) auskommen, und die Evolution liefert. Aber es tut dies mit Mechanismen, die viel einfacher und weniger beeindruckend in der Art und Weise sind, wie Sie schießen. Auch Kurzweil neigt dazu, Zahlen zu verwenden, die theoretische Maximalwerte sind, die die Biologie selten erreicht, selbst wenn sie sich für solche einsetzt.
Das Hauptproblem dabei ist, dass die biologische Entwicklung immer iterativ ist. Das heißt, das Prinzip, unter dem es funktioniert, muss auf einer möglichst einfachen Entwicklungsstufe angemessen funktionieren und von dort aus verfeinert werden. Dieses Konzept funktioniert NUR, wenn es perfekt entwickelt ist. Ich kann mir nicht vorstellen, dass sich dies von einem einfachen organischen Molekül zu der hier beschriebenen Komplexität entwickeln könnte, während es die ganze Zeit über funktionsfähig ist.
Gentechnik
@FrenchThompson, wie willst du, dass deine Probanden den Saphir verdauen, den sie brauchen, um diese Dinge herzustellen? Calcium ist chemisch ziemlich reaktiv. Korund ist es nicht. Ich kann mir keinen biochemischen Prozess vorstellen, der es möglicherweise aus natürlichen Kohlenstoffquellen in Lebensmitteln herstellen könnte.
Ist es möglich, Saphir durch ein anderes, günstigeres Material zu ersetzen, das aber dennoch hohem Druck (mehr als 50-70 Atmosphären) standhalten kann?
Harte Wissenschaft? Nochmal? Es ist, als hättest du nichts gelernt. Erwarten Sie ernsthaft wissenschaftliche Abhandlungen über Gentechnik zur Herstellung von Aluminiumoxid-Nanomechanismen?
Bitte stellen Sie eine separate Frage für die Gerinnungszellen, aber hey, sehr nette Frage zu den Respirozyten!
Hurgh, "Klottozyt". Es gibt bereits ein perfektes Wort für eine Zelle, die an der Gerinnung beteiligt ist, „Thrombozyt“.
Gerinnungszellen sind 10.000-mal wirksamer als das natürliche Analogon, da die Zeit der normalen Thrombogenese zwischen 5 und 17 Minuten variiert.

Antworten (1)

Wenn ich mir die beiden Artikel ansehe, auf die verwiesen wird: Ich denke, sie sind Science-Fiction oder sogar Fantasy. Die vorgeschlagenen Respirozyten sind Gasspeichertanks auf Nanoebene mit einem Druck von vielen Atmosphären. Ein kleiner Fehler in einem von ihnen, und der Patient könnte explodieren!

Trotzdem denke ich, dass es möglich ist, etwas Besseres als ein rotes Blutkörperchen für den Sauerstofftransport zu bauen. Ich denke, mit Arbeit könnte man eine Verbesserung um eine Größenordnung erreichen ... aber ich würde es nicht erwarten, bis die Nanotechnologie seit Jahrhunderten allgemein verwendet wird . Ich gehe davon aus, dass das große Problem darin besteht, dem Synthetischen zu sagen, wann er Sauerstoff und Kohlendioxid aufnehmen und wann er sie freisetzen soll. Ich vermute, dass die roten Blutkörperchen nur den Spiegel ausgleichen und das freisetzen Ö 2 Und C Ö 2 wenn sie mehr als das umgebende Gewebe haben, und absorbieren, wenn sie weniger haben. Ich denke, das ist vergleichbar mit Osmose.

Wesentlich effizienter zu sein, würde wahrscheinlich erfordern, aggressiver zu sein, aber das erfordert zwei Dinge: einen Mechanismus, um zu wissen, was zu tun ist, und die Kraft, es zu tun. Seltsamerweise kann ich mir einen Weg vorstellen, daran zu arbeiten. Wenn diese Nanomaschinen durch ein kleines elektromagnetisches Feld mit Strom versorgt werden könnten, könnten Feldgeneratoren an jedem Herzausgang platziert werden, um sie mit Strom zu versorgen und zu konfigurieren. Während Sie die Nanomaschinen möglicherweise biologisch züchten können, bezweifle ich, dass dies bei den Feldgeneratoren der Fall ist, zumal sie auch Strom benötigen.

Wenn Sie nicht so viel mehr Effizienz benötigen, könnte man einfach ein Molekül wie Hämoglobin und ein molekulares Konstrukt entwickeln, um es zu halten, das als effizienter Ersatz für rote Blutkörperchen dienen könnte. Und wie ein rotes Blutkörperchen würde es keine Energie benötigen. (Ich vermute, dass die roten Blutkörperchen sehr ineffizient sind, weil sie als Zelle beginnen mussten.) Dies könnte mit ziemlicher Sicherheit biologisch aufgebaut sein. Es könnte auch eine längere Lebensdauer haben als die 90 Tage eines roten Blutkörperchens.

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