Cryonics Questions and Choices
Какво търси човек, когато обмисля криониката? Отговорът може да звучи просто: повече време. Но криониката не обещава завръщане. Тя предлага внимателно планиран шанс за бъдеща поправка, базиран на методи, които все още имат сериозни ограничения.
Тази разлика има значение. Надеждата може да бъде искрена само когато неизвестните части остават видими.
Какво се опитва да защити криониката
Криониката започва след юридическата смърт. Това не е лечение за жив човек. Целта е да се запази тялото или мозъкът възможно най-добре за бъдещо време, в което медицинските инструменти може да оправят щетите и да възстановят функцията. Няма човешки пациент в крионика, който да е бил оживен.
Работата започва с охлаждане, циркулация на криопротектант, транспорт и допълнително охлаждане. Криопротектантът е химична смес, която помага за намаляване образуването на лед. Без него ледените кристали могат да разкъсват клетките и да увреждат деликатните структури.
Основната цел се нарича витрификация. На прост език останалата вода става стъклообразна твърда материя вместо да образува обикновен лед. Молекулите стават твърде неподвижни за нормални химични реакции. Затова много ниските температури могат да спрат биологичното време.
Температурата, при която тази стъкла се образува, се нарича температура на стъкловидния преход, или Tg. За много смеси криопротектанти тя е около -120°C. Течният азот е много по-студен, около -196°C.
Тази студена среда отдавна е полезна. Текущите системи поставят пациентите в метални капсули вътре в големи изолирани контейнери, наречени дюари. Дюарът задържа течен азот, който държи пациентите студени, без да изисква постоянно електрозахранване за охлаждане.
Първоначално това звучи като идеален отговор. Студът спира промените. Течният азот остава студен. Пациентът остава затворен.
Детайлите са по-трудни.
Проблемът вътре в дюара
Капсулата не е с една единствена температура от горе до долу. Тестовете с капсула в дюар показаха разлика във външната температура от около 80°C. Температурата вътре в капсулата варираше с около 3°C.
Тази разлика идва от стратификация. Студеният течност и газ не се разпределят равномерно през контейнера. В куп от капсули долните могат да станат по-студени от горните. Горните капсули може да се сблъскат с по-топли околности и да имат нужда от допълнително топлина.
Целта за съхранение е много по-строга. Идеално вътрешността на капсулата трябва да се различава с по-малко от 1°C. Широкия външен градиент може да затрудни това.
Има друг проблем. Няколко пациента може да споделят един дюар. Външната среда на капсулата може да изложи споделения течен азот на патогени от друга капсула. По тази причина целият течен азот в един дюар трябва да се счита за замърсен. Това засяга безопасността на пациента и на персонала.
Прост пример показва защо проблемът има значение. Представете си десет капсули, натрупани в един контейнер. Долните капсули са близо до най-студената част. Горните капсули са в по-топъл газ. Система, която пази сигурна горната капсула, може да насочи прекалено много топлина към дъното. Система, която защитава дъното, може да остави горната твърде топла.
Задачата не е просто да направим всичко студено. Тя е да направим всяка част студена по правилния начин.
Друга идея за съхранение
Едно предложено решение е съхранение чрез пари. При този дизайн капсулите седят в студен азотен газ над малко басейнче с течен азот. Целевата температура може да бъде около -134°C, а не -196°C.
И двете температури са далеч под точката, в която биологичната активност може да продължи нормално. От тази гледна точка, -130°C и -196°C могат да работят по почти същия начин. По-ниската температура не винаги е по-добра, ако увеличава пукнатините или създава тежки термични напрежения.
Витрифицираният материал може да пука, когато се охлади значително под точката му на стъкловиден преход. Защита на базата на глицерол може да започне да пука под около -85°C. Друга смес, известна като B2C, може да пука под около -115°C. Диапазоните на температурата на пациента, свързани с тези смеси, могат да варират.
Това създава внимателен баланс. Съхранението трябва да е достатъчно студено, за да спре биологичната промяна. То също трябва да избягва ненужно напрежение от допълнително охлаждане.
Съхранението чрез пари изисква контрол. Малки нагреватели могат да повишат температурата, когато е необходимо. Сензори и контролери могат да наблюдават капсулите. Но системата трябва да работи и при прекъсвания на тока.
Най-здравият дизайн може да комбинира активни и пасивни части. Нагревателите и контролерите осигуряват фини настройки. Изолацията, металните рамки, движението на газа и формата на течния басейн осигуряват основна стабилност без постоянно захранване.
Вентилаторите не са лесен отговор. Обикновените лагери на вентилаторите използват смазки, които могат да замръзнат при криогенни температури. Нужни са други начини за движение на газа.
Дизайнът на капсулата също има значение. Алуминиумът разпространява добре топлината. Дебелината, формата и материалът на рамката могат да променят как студът се движи през капсулата. Количеството и видът на изолацията могат отново да променят баланса.
Газът, навлизащ в дюара, създава друг проблем с контрола. Смес от газ и течност може да внесе внезапно студ в системата. Един възможен отговор е да се раздели течността от газа преди газът да навлезе. Линия за отпадъчен газ може да помогне. Тази идея все още трябва да се тества.
Надеждността е част от запазването
Една система за съхранение е полезна само ако продължава да работи с години. Това означава повече от наличието на ниска температура на един дисплей.
Доверен дизайн може да използва два независими контролера. Всеки би наблюдавал леко различен диапазон, но и двата биха целяли една и съща целева стойност. Ако една система види проблем, алармите биха предупредили другата.
Системата също трябва да се справи с единичен отказ. Сензорите за температура, нагревателите, контролерите и подвижните части могат всички да откажат. По-безопасната посока на отказ е към по-студено, отколкото към по-топло. Но отказ към по-студено все пак може да бъде трудно да се открие и коригира.
Използването на ток може да е скромно. Една парна система е оценена на около 15 вата на пациент. Десет пациенти биха използвали толкова енергия, колкото една крушка. Генераторите на съоръжението могат да подкрепят по-големи аварии, но зависимостта от оборудването все пак добавя разходи и сложност.
Съхранението чрез пари може да струва два или три пъти повече от съхранението с течен азот. Може да изисква повече изолация, повече азот и повече нагреватели. Това може да го направи по-трудно за някои хора да си позволят.
Друг планиран етап е отпускането (annealing). Това означава бавно загряване на запазената материя в течение на седмици или месеци. Целта е да се облекчи термичното напрежение и да се намали шанса за пукнатини. Тестването все още е в ход.
Тези детайли може да изглеждат далеч от човешкия въпрос. Те не са. Някой, търсещ крионика, поставя надеждата си вътре в верига от технически системи. Всяка връзка има значение: юридическо време, резервен режим, охлаждане, транспорт, циркулация на криопротектант, съхранение, мониторинг и бъдеща поправка.
Нито една част от тази верига не дава сигурност.
Всичко пак, несигурността не прави всяко усилие безсмислено. Тя променя вида на участващата надежда. Това не е надежда като прогноза. Това е надежда като причина да се запази възможност, която иначе би била загубена.
Какво може да стане търсещият въпрос
Първият въпрос често е: „Мога ли някога да се върна?“ Текущата наука не може да отговори с „да“. Няма човешки пациент в крионика, който да се е върнал, а бъдещата поправка би трябвало да реши проблеми, много отвъд настоящата медицина.
По-внимателният въпрос е: „Може ли днешното запазване да задържи достатъчно информация, за morgenешната медицина да работи с нея?“ Дори този въпрос няма доказан отговор. Той обаче може да бъде разгледан чрез методи за охлаждане, контрол на температурата, риск от фрактури, контрол на замърсяването, излишък (redundancy) и цена.
Там търсенето става практично. То се отдалечава от обещание към набор от ограничения. Човек може да разбере какво се опитва да защити системата, къде може да се провали и защо инженерите продължават да тестват други методи за съхранение.
Аз намирам тази форма на надежда по-почтителна. Тя не иска от никого да игнорира смъртта или да се преструва, че технологиите вече са я решили. Тя оставя място за съмнение, внимателно съждение и възможността бъдещите знания може да бъдат по-добри от настоящите.
„The Longer Horizon“ (По-дългата хоризонт) се придържа към един ясен въпрос относно криониката, бъдещото запазване и какво надеждата може честно да означава. За мен този въпрос остава отворен, защото фактите са трудни, а не защото са лесни.
Article by Lea Varga ·