血管中微型机器人化学动力学的变动性

使用氧气和葡萄糖的燃料电池可为血管内运行的微型机器人提供动力。由此类机器人组成的群体可显著降低血液中氧气浓度,其具体取决于肺部依次经过后机器人之间的时间间隔、血小板计数数变动以及组织氧消耗。这些因素在通过身体的不同循环路径之间存在差异。本文评估了这些变动如何影响机器人消耗导致的最低氧气浓度及其发生位置:主要在至较大血管的中等尺寸静脉中,这些血管在长路径的末端,在与来自较短路径血管合并之前。结果表明,数十亿机器人可在全身获得数百皮瓦特的能量,且总体氧气消耗减少较小。然而,万亿机器人会在身体的某些部位显著耗尽氧气。通过储存氧气或限制其在长循环路径上的消耗,机器人可主动缓解此消耗。行为变动在三个案例中得到说明:肝脏系统涉及两个毛细血管网络的通过、脾脏其缝隙显著减慢部分流动,以及冠状动脉循环中较大的组织消耗。