Mikrobivojed je spekulativni budući uređaj, mikrostroj s brojnim unutarnjim nanomašinama, koji bi funkcionirao kao umjetna bijela krvna stanica ili fagocit. Iako je detaljan dizajn mikrobivora iznio njegov izumitelj Robert Freitas, trenutno nam nedostaju sredstva za njegovu proizvodnju.
Uključujući pokretne dijelove s dimenzijama od čak 150 nanometara, proizvodnja mikrobivora vjerojatno bi zahtijevala proizvodnju atom po atom temeljenu na mehanosintezi. “Mehanosinteza” se odnosi na kemijske reakcije orkestrirane specifičnim programiranim kretnjama robotskih ruku nanorazmjera. Takvu proizvodnu tehnologiju nazvao je molekularna nanotehnologija od strane njenog primarnog idejnog tvorca, dr. Erica Drexlera. Neki futuristi predviđaju razvoj molekularne nanotehnologije u vremenskom rasponu 2020-2030.
Medicinska potreba za mikrobivorom je očita – postoje brojne patologije koje uključuju prisutnost stranih organizama u krvotoku. Zajedno, to se naziva sepsa, s oko 1.5 milijuna godišnjih slučajeva i oko 0.5 milijuna godišnjih smrti diljem svijeta. Strane infekcije u krvotoku posebno su opasne za osobe s oslabljenim imunitetom, poput onih koji boluju od AIDS-a. Mnoge od sadašnjih terapija su grube i samo zaustavljaju rast stranih organizama u krvotoku umjesto da ih potpuno izbrišu. Mnogi liječnici bi dobrodošli sintetički uređaj sposoban za obavljanje misija traženja i uništavanja takvih mikroba.
Mikrobivojed je uređaj spljoštenog sferoidnog oblika, duljine 3.4 mikrona i širine 2.0 mikrona. Mikron je milijunti dio metra, veličine je sličan većini eukariotskih stanica. Mikrobivor bi se sastojao od 610 milijardi precizno raspoređenih strukturnih atoma, s oko 150 milijardi molekula plina ili vode kada je u radu. Kako bi se osigurala visoka pouzdanost, dizajn uključuje deseterostruku redundanciju za većinu unutarnjih mehanizama, osim samo najvećih strukturnih elemenata.
Poput prirodnih fagocita, mikrobivor bi koristio protokol “probavljanja i pražnjenja” kako bi progutao bakterije, gljivice i viruse koji su dovoljno nesretni da mu pređu put. Prekriveni reverzibilnim veznim mjestima specifičnim za vrstu, štetni mikrobi bi se zalijepili za površinu mikrobivora. Uređaj bi zatim produžio malene nanorobotske manipulatore, pričvrstio ih na mikrob, a zatim ga usmjerio na otvor za gutanje, slično lignji koja svojim pipcima omota plijen i gurne ga u usta. Nakon ulaska u otvor za gutanje, ciljni mikrob bi se pomiješao pomoću mehaničkih noževa za mljevenje, a zatim bi proslijeđen u komoru za probavu gdje bi posebno odabrani enzimi razbili cilj u biološki neaktivan efluent, nakon čega bi ga pustili u krvotok.
Mikrobivojedi bi se davali intravenozno i mogli bi se usmjeriti da napuste krvotok kroz crijeva po želji. Prve procjene govore da bi mikrobivori bili oko 1000 puta brže i 80 puta učinkovitiji od prirodnih bijelih krvnih stanica.
Masovna proizvodnja i terapeutska uporaba mikrobivora mogla bi revolucionirati medicinu. Osim ako ne postoje nepredviđeni i nepremostivi izazovi, mnogi ljudi koji trenutno žive mogu imati koristi od terapija koje se temelje na mikrobivorima. Mnoge bolesti mogu se izliječiti samo ako se prirodna obrana tijela može pružiti vanjska pomoć.