Сколько нанороботов может быть у меня в крови?

В мире киборгов вполне вероятно, что у многих людей в крови будет некоторое количество нанороботов, выполняющих такие задачи, как расчистка блокировок, мониторинг здоровья и укрепление иммунной системы. Однако мне интересно, сколько маленьких роботов вы можете ввести в свою кровь, прежде чем возникнут неблагоприятные последствия для здоровья.

Предположим, маленькие боты достаточно умны, чтобы оставаться в кровотоке и нигде не застрять. Каждый из них размером примерно с эритроцит (который на самом деле не может классифицироваться как «нано», но для меня он достаточно близок), и для целей этого вопроса давайте предположим, что они не обладают какой-либо способностью переносить кислород или делать что-либо. любые другие вещи, которые могут делать эритроциты. Я хотел бы получить ответ либо по количеству, либо по объему для среднего человека, либо по соотношению эритроцитов к наноботам. Я также хотел бы знать основные проблемы со здоровьем, которые могут возникнуть из-за их слишком большого количества.

Кровь сложная. Люди со слишком высоким количеством эритроцитов (RBC) чаще страдают от инсульта/тромбов. Люди со слишком низким RBC теряют сознание или умирают. Каждый нанобот вытесняет некоторые важные функции крови (перенос кислорода/пищи, иммунная система, факторы свертывания крови и т. д.). Что на самом деле происходит, когда вы увеличиваете количество нанороботов, так это то, что вы начинаете препятствовать этим другим функциям крови. Другими словами, будет диапазон ответов, которые уникальны для каждого человека. Диапазон начинается, когда наноботы заметно снижают производительность, и заканчивается смертью.
В более широком смысле: возможно ли в пределе заменить клетки крови переносящими кислород нанороботами?
@xeon С какой целью? Слишком много кислорода, и ты сломаешься и умрешь. Не лучше ли поставить в каждую клетку «аварийную батарейку», чтобы она не погибла (на время) в случае отказа сосудистой системы?
@jean, я имел в виду замену всей крови на покупку различных нанороботов. Некоторые нанороботы будут переносить кислород, другие будут выполнять функции лейкоцитов и так далее.
Прочтите статью о нанороботах- респироцитах , в которой содержится достаточно подробностей.
Не читайте "Музыку крови" Грега Бира. Это гениально, но это не может быть непрочитано.
Что заставляет кого-то думать, что технология может улучшить эритроциты? Они чертовски хороши в том, что они делают, довольно гибки, пригодны для вторичной переработки, на 100% биосовместимы, не требуют источника питания и т. д. У одних животных эритроциты лучше, чем у других (наводит на мысль, что есть возможности для улучшения) ?
Эпизод The ​​Outer Limits дает другую точку зрения: en.m.wikipedia.org/wiki/The_New_Breed_(The_Outer_Limits)

Ответы (4)

Для простоты давайте представим, что это хорошо спроектированные наноботы, которые не убивают своего хозяина напрямую, образуя сгустки крови или случайно разрывая дыры в капиллярах. Итак, давайте представим, что эти великие ученые уже убили кучу маленьких лесных лабораторных существ и относительно рано выяснили эти маленькие проблемы. Предположим, что эти наноботы размером с эритроцит (как вы упомянули), деформируются таким же образом, могут протискиваться через капилляры и так далее, как обычные эритроциты (или они избегают подобных ситуаций самостоятельно). , так далее).

Итак, начнем с...

Замените (некоторые) эритроциты!

Поскольку мы не хотим вызывать отек или высокое кровяное давление, мы отсеиваем некоторые эритроциты и просто заменяем их нашими нанороботами. Оказывается, в этом методе существует известное состояние, вызванное потерей слишком большого количества эритроцитов: анемия . Нормальное количество эритроцитов составляет от 4,7 до 6,1 миллиона клеток на микролитр для мужчин и от 4,2 до 5,4 для женщин.

Это диапазон 1,4 миллиона клеток на микролитр для мужчин, поэтому, если мы возьмем кого-то с «высоким, но нормальным» уровнем количества эритроцитов и заменим его клетки крови, чтобы у него было «низкое, но нормальное» количество эритроцитов, это дает у нас 1,4 миллиона клеток на микролитр; с 5 литрами крови в человеческом теле (5 миллионов микролитров), что дает нам для начала крутые 7 триллионов нанороботов.

Учитывая эти цифры, в человеческом мужском теле обычно было бы 31,5 триллиона эритроцитов, что на «высокой» стороне счета, так что это звучит приятно для меня. Таким образом, наши нанороботы будут существовать примерно в соотношении 4,5:1 с красными кровяными тельцами, или чуть менее 20%.

Текущее общее количество: 7 000 000 000 000 нанороботов (у некоторых могут возникнуть легкие побочные эффекты, спросите у своего врача, подходят ли вам наноботы)

Замените (Некоторые) Крови

Люди все время сдают литр крови, что составляет 20% от их общего объема крови (плюс-минус). Так почему мы не можем просто взять эту кровь и заменить ее нанороботами?

Ну, кровь - это не только клетки, большая часть ее состоит из воды. Так что просто наполнить кого-то на 1/5 того, что, вероятно, будет похоже на очень мелкий порошок ... это, вероятно, довольно сильно испортит кровь. Кровь уже довольно плотно набита клетками, поэтому я не думаю, что мы сможем растворить столько порошка в оставшихся 4 литрах, не повлияв на ключевые свойства жидкости.

Но не бойтесь, бесстрашные учёные — мы накачаем людей как можно большим количеством ботов!

Оказывается, когда вы разделяете кровь, только около 40% ее представляет собой комбинацию лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов и т. Д., Из которых 60% составляют плазма . Так почему бы не взять литр крови, отфильтровать всю плазму для смешивания, добавить обратно жидкую смесь примерно такой же вязкости, как клетки крови, и перекачать ее обратно в наших напуганных добровольных испытуемых?

Что ж, поскольку у нас уже есть цифра для эритроцитов, и кажется, что лейкоциты ничтожны по сравнению с ними, давайте вернемся к предыдущему числу, составляющему около 6 миллионов эритроцитов на микролитр крови.

Если мы отфильтруем литр крови, это даст нам место для 6 триллионов ботов! ... подождите, это почти та же цифра, которую мы получили ранее. Что дает? Ах да, сдача крови может вызвать легкую (кратковременную) анемию! И мы собирались взять испытуемых, у которых уже было большое количество эритроцитов, так что вдруг это имеет смысл.

Итак, у нас все та же цифра: 6-7 триллионов нанороботов (если мы скажем вам, что даем ваши дополнительные клетки крови больным детям, вы перестанете кричать и почувствуете себя лучше?) Мы все еще на уровне 20% или меньше. крови в наноботах... мы должны подняться выше!

Замените ВСЮ КРОВЬ!

Да ладно, какие же мы ученые? Из наших расчетов мы знаем, что легко можем внедрить около 37 триллионов нанороботов в людей, удалив все их эритроциты, так почему бы нам просто не сделать это?

"О, но не умрут ли субъекты?" Ты что, коммунист? Посмотрим правде в глаза: у нас есть высокие технологии, наноботы размером с красные кровяные тельца. Почему наши нанороботы не могут выполнять работу эритроцитов, но делают это еще лучше? Мыслите нестандартно, здесь! 100% наноботы!

И почему все наноботы должны быть одинаковыми? Мы создадим 4-5 триллионов нанороботов, которые не будут выполнять никакой работы, связанной с тем, чтобы быть красными кровяными тельцами, поэтому они смогут делать что угодно. Остальные 33-34 триллиона нанороботов будут делать все то же, что и эритроциты, а также, вероятно, будут делать и другие интересные вещи. Мы не стучать камнями вместе здесь! Когда мы выясним, как заставить наноботов работать даже лучше, чем эритроциты (возможно, с помощью лунной пыли), мы сможем сместить долю наноботов в пользу деятельности, не связанной с клетками крови... например, лазеров или чего-то в этом роде. .

Каждый получит 37 000 000 000 000 нанороботов! нравится им это или нет

Вначале, после того, как мы довели наше число до такого высокого уровня без публичного признания каких-либо смертей, мы начинаем увеличивать количество клеток, чтобы заменить все клетки крови нанороботами, и мы, вероятно, можем начать допускать более густую кровь, потому что наши ThriveBots ™ работают с любой стороной. - последствия высокого кровяного давления, поэтому я бы сказал, что мы можем начать подсчитывать более 40 триллионов только в крови, без проблем (во всяком случае, мы не позволим сообщать о них). Может быть, даже до 50 триллионов, но выйти за пределы этого будет довольно сложно.

Скажем, клетки кожи ужасно разрежены... сколько слоев кожи вам нужно на самом деле, когда у вас может быть несколько слоев EpiThrive™ - превосходной альтернативы человеческой коже! Гарантированно не вызовет у вас никакого рака, который в настоящее время известен человеку! В кратчайшие сроки мы поместим в вас еще несколько триллионов ThriveBots™!

Окончательный подсчет наноботов

  • 3-5 000 000 000 000 нанороботов для ранних, привередливых испытуемых - минимальные побочные эффекты, нанороботы не могут работать с красными кровяными тельцами

  • 6-7 000 000 000 000 нанороботов с минимальными побочными эффектами, но вызывают анемию у всех субъектов, кроме высокого показателя красной крови

  • 37 000 000 000 000 нанороботов для тех, кто превзошел свою детскую потребность в красных кровяных тельцах человека (может вызвать изменение оттенка кожи, если мы не перепродаем их цветным плазменным добавкам)

  • 40 триллионов и более, для настоящих чемпионов, которые понимают, что технология Maximum OverThrive™ — это истинное будущее того, что мы сегодня называем гибридами человека и технологии.

Незначительные побочные эффекты могут включать: сварливость и раздражительность, чувство усталости, утомляемость, особенно после физических упражнений, головные боли, проблемы с мышлением и концентрацией, желание есть мороженое, желание есть непищевые продукты (органические и неорганические), посинение глаз. белки глаз, головокружение, бледность кожи, одышка, шумы в сердце, учащенное сердцебиение, низкое кровяное давление, дефицит витаминов, двоение в глазах, внезапная и сильная необъяснимая боль, желание быть частью чего-то большего, усиление преданность Коллективу, внезапная мгновенная смерть, беспокойные ноги (и руки), потеря памяти, яркие галлюцинации, сердечный приступ, инсульт, потеря контроля над импульсами, снижение эмоций или плоский аффект, а также повышенное осознание мерзости обычного неулучшенного животного .

Принимайте нанороботы только по назначению, ваш пробег может отличаться. Пожалуйста, немедленно сообщайте обо всех неожиданных симптомах или побочных эффектах вашему личному представителю ThriveBot™, прежде чем причинять неудобства другим или вашему врачу вещами, которые они не в состоянии понять.

Вы можете найти чтение «Войны стариков» Скальци (и связанной с ним серии) интересным чтением на фронте «заменить всю кровь». Есть некоторые вещи, которые SmartBlood(tm) может делать, это... ну, сюжетные точки.
Согласно здесь « Скорость образования клеток крови варьируется в зависимости от человека, но типичное производство может составлять в среднем 200 000 000 000 эритроцитов в день » — это только эритроциты, но имейте в виду, что если мы заменяем всю кровь, мы либо должны убивать новую кровь по мере ее создания, либо в первую очередь мешать нашему костному мозгу создавать ее. (Если первое, нам все равно придется есть достаточно, чтобы поддерживать это постоянное производство, даже если мы его убьем)
Я не мог найти больше информации о том, как тело знает, сколько клеток крови нужно создать, кроме того, что « количество точно сбалансировано » — но, возможно, другой человек знал бы больше, чем я. Как ученый ТМ, я бы просто рекомендовал получить в бета-версию нашей замены ThriveBone как можно скорее.
@DoubleDouble В этом случае нам нужно было бы вызвать апластическую анемию , которая, как известно, вызывается различными лекарствами и вирусами, что вполне соответствует уровню технологии, необходимому для нанороботов. Или наноботы могли бы захватить процесс и эффективно использовать пути для создания большего количества нанороботов, что означало бы, что отфильтровывание ботов будет в лучшем случае временным или вызвать тяжелую анемию, которую будет трудно лечить, поэтому люди будут зависеть от ботов. Может лучше, если боты будут производиться на стороне, для продажи :)
Кейв Джонсон, ты ли это?
"нравится им это или нет" - сопротивление бесполезно! Эй, Борг!
Будем надеяться, что в протоколе управления ThriveBot нет недостатков безопасности. Если нет... интересно, что происходит, когда кто-то с полным замещением крови получает командный сигнал, говорящий всем 37 триллионам нанороботов, что они должны выпрыгнуть и залезть в вот эту колбу.
@ Анаксимандр, или если они являются агентом свертывания крови, «все, свертывайтесь сейчас » ...
@Darthfett: Я собирался спросить, был ли это Рэндалл Монро. Это очень похоже на "Что, если...".
Вау, сначала Кейв Джонсон, потом Рэндалл Монро? Держи мой мозг, оставайся моим бьющимся сердцем! :)
@Pharap Я просто надеюсь, что лунная пыль не окажется токсичной!
Если бы вы не получили +1 до этого, «Maximum OverThrive» закрепил бы сделку.
@MichaelT Разве не это в основном делает яд гадюки и кобры - заставляют кровь сгущаться повсюду, а не только в месте раны?
@MartinCarney одно дело, когда есть гемотоксин, который распространяется и нарушает свертываемость крови. Другое дело, когда радио (или другой ЭМ) сигнал внезапно говорит «сгусток» по всему телу сразу. Вы не можете опутать это. Есть также то, о чем я упоминал в «Войне стариков», например, приказ вашей крови взорваться по команде (комары никогда не уйдут живыми!), Который можно использовать для некоторых неортодоксальных военных тактик (закусить губу, плюнуть, заставить это бум).
Зачем останавливаться на достигнутом? ЗАМЕНЯЙТЕ ВЕСЬ КУЗОВ!
Одним из преимуществ замены эритроцитов нанороботами является то, что мы можем использовать более умное химическое вещество для переноса кислорода. Гемоглобин связывается с атомом кислорода и переносит его в клетки, где он высвобождается. Он также связывается с монооксидом углерода (CO), но CO НЕ высвобождается: он навсегда прилипает к молекуле гемоглобина. В конце концов весь гемоглобин удаляется из организма и заменяется свежим запасом, но до тех пор он отключен. (Это одна из причин, по которой курение так вредно для вас). Нанороботы могут использовать другой белок, который связывается только с O, а не с CO.
Я бы хотел, чтобы все ответы на этом сайте были такими веселыми и подробными.

Мне жаль, что я не сохранил свою динамику жидкости сейчас. Значительное количество может начать влиять на вязкость вашей крови, что создаст дополнительную нагрузку на ваше сердце, что сделает долгосрочные преимущества сомнительными.

Прочтите немного о вязкоупругости крови . Если ваши нанороботы не деформируются так же, как эритроциты, у вас могут быть очень интересные эффекты. Когда я говорю интересно, я называю гангрену интересной, она может стать такой же интересной, как смерть мозга.

Клетки крови , самое главное, эта статья включает в себя пару измерений. В этом случае 7 мкм и 3 мкм являются вашими критическими значениями, первое из которых соответствует размеру эритроцита, а второе — наименьшему капилляру, через который он должен пройти. (Игнорируя тот факт, что тот, кто написал этот сайт, не может вставить μ по мере необходимости). Я бы предположил, что ваши нанороботы должны уметь имитировать такое поведение, обладая той же пластичностью, что и эритроциты. это сделает более поздние расчеты намного проще.

Что нам нужно знать дальше, так это то, сколько вещества может переработать кровеносная система и каковы штрафы за превышение этого количества.

количество эритроцитов

  • мужчины - от 4,7 до 6,1 миллиона клеток на микролитр (клетки / мкл)
  • женщины – от 4,2 до 5,4 млн клеток/мкл

Это большие цифры, и в реальном выражении они в значительной степени бессмысленны. То, что вы ищете, это разница между ними, около 20%. Теперь, если это не более простой расчет, я не знаю, что это такое.

Хитрость заключается в том, чтобы не дать вашему телу относиться к ним как к мертвым клеткам и просто отфильтровать их.

Вы также можете «хранить» наноботов в органе и высвобождать их, когда другие нанороботы чувствуют (наноботы, специализирующиеся на закрытии ран, выпущенные другими нанороботами, ощущающими давление).

Конечно, в данный момент у вас не может быть больше заданного % активного, но у вас может быть намного больше неактивного.

Отличный вопрос.

Основная проблема, о которой я думаю, заключается в следующем: слишком много нанороботов будет препятствовать нормальному течению необходимого количества эритроцитов по венам. Итак, проблемы с кровообращением, проблемы с доставкой кислорода, проблемы с распределением тепла... Вы не хотите иметь с этим дело, и вы не хотите уменьшать количество эритроцитов в крови. Таким образом, каждый наноробот (или что бы это ни было), добавленный вами в тело, будет добавлен к уже текущим эритроцитам.

Размер , по-видимому, не будет проблемой, так как

Каждый из них размером с эритроцит.

Итак, вам нужно сосредоточиться на соотношении ботов по отношению к клеткам крови, чтобы эритроциты могли продолжать работать среди нанороботов. Но поскольку вы не хотите заменять клетки крови нанороботами, имейте в виду, что каждый добавленный вами в кровь бот займет в венах еще одно место.

Я не сумасшедший ученый, поэтому у меня нет точных цифр, чтобы дать вам, но я сомневаюсь, что вы можете поместить более 10% от общего количества эритроцитов в нанороботах внутри вен.

Более 10%, вероятно, вызовут, так сказать, пробку.

Ой. Этого ответа не было, когда я писал свой. Совершенно не знал об этом.
Я тоже этого не знал, но выглядел очень важным! :)
На самом деле эритроциты — это лишь крошечная часть вашей крови. Ваша оценка, вероятно, является безопасной нижней границей (если только наноботы не обладают какими-либо другими вредными свойствами, например, проблемами деформации, отмеченными в другом ответе), но разумная верхняя граница может легко быть намного больше, чем количество эритроцитов.