Respirocīts ir inženiertehnisks dizains mašīnai, kuru nevar uzbūvēt ar pašreizējo tehnoloģiju: mākslīgo sarkano asins šūnu mikronu diametrā. Ja nanotehnoloģiju attīstība turpināsies tikpat strauji kā 21. gadsimta pirmajā desmitgadē, līdz 2020. vai 2030. gadam mēs varam redzēt, ka respirocīti tiks izmantoti medicīnā vai pat atpūtai.
Visinteresantākā lieta par respirocītu ir tā iekšējais spiediens: apmēram 1000 atmosfēras. Respirocīts būtu sfērisks, optimāla forma augstspiediena tvertnēm, un izgatavots no tīra dimanta vai safīra, kas ir ideāli inženiertehniskie materiāli izturīgām nanosistēmām. Augstu spiedienu pieļauj šo materiālu izturība.
Pie 1000 atmosfēru spiediena respirocīti varētu saturēt 200 reizes vairāk skābekļa un oglekļa dioksīda nekā mūsu dabiskās sarkanās asins šūnas. Tas varētu ļaut cilvēkam aizturēt elpu peldbaseina apakšā četras stundas vai ļaut kādam sprintēt ar maksimālo ātrumu vismaz 15 minūtes, neapstājoties elpot. Tādi varoņdarbi mūsdienās nav iespējami.
Respirocītam, ko darbina glikoze asinīs, ir ārkārtīgi vienkāršs dizains. Viss, kas nepieciešams, lai to īstenotu, ir nepārtraukta miniaturizācijas attīstība ražošanā, kas ir stabila gadu desmitiem un tuvojas atomu mērogam. Nepieciešama 3D nanomēroga izgatavošana — iespēja, ko paredz skenējošo tunelēšanas mikroskopu izmantošana, lai manipulētu ar atsevišķiem virsmas atomiem.
Respirocītu veido trīs galvenās konstrukcijas sastāvdaļas: rotori, lai uzņemtu skābekli no plaušām un atbrīvotu to asinsritē; rotori, lai savāktu oglekļa dioksīdu no asinsrites un atbrīvotu to plaušās; un rotori, lai uzņemtu glikozi no asinsrites, lai radītu enerģiju procesā, kas līdzīgs šūnu elpošanai. Sākotnējie pētījumi ir atklājuši, ka ārkārtīgi gludas dimantoīda virsmas balto asinsķermenīšu sastāvā būtu praktiski neredzamas, padarot ierīces bioloģiski saderīgas.
Respirocītus izstrādāja un detalizēti analizēja Molekulārās ražošanas institūta nanotehnoloģiju pētnieks Roberts Freitass. Dokuments, kurā aprakstīta koncepcija, saucas “Mehāniskā mākslīgā sarkanā šūna:
Izpētes dizains medicīnas nanotehnoloģijās. Nanomedicīnas lietojumi, piemēram, Freitas iecerētie, varētu kļūt par ikdienu daudzu šodien dzīvojošo cilvēku vidēja termiņa un ilgtermiņa nākotnē.