Cryonics Questions and Choices
Kas liek saglabātam paraugam palikt stiklveidīgā, nevis pārvērsties par ledus?
Tas ir patiesais jautājums, kas slēpjas aiz amorfās stabilitātes. Krionikā tas ir svarīgi, jo stiklveidīgs stāvoklis var noturēt struktūru vietā daudz labāk nekā ledus kristāli. Taču šis stāvoklis ir trausls. Tas ir atkarīgs no tā, cik ātri materiāls tiek atdzesēts, ko tas satur un cik rūpīgi tiek vadīta temperatūra.
Amorfais stāvoklis nozīmē, ka ūdens un izšķīdušās vielas nenokrīt kristālos. Tā vietā tās sacietē par sakaru trūkumu cietvielu. Iedomājieties medu, kas atstāts aukstā telpā. Tas var sacietēt, neveidojot kārtīgus kristālus. Vienkāršs cukura šķīdums var darīt to pašu. Zinātnē to sauc par vitrifikāciju, kad atdzesētais šķidrums kļūst stiklveidīgs.
Dzesēšanas ātrums ir pirmais galvenais faktors. Ja dzesēšana ir pārāk lēna, ūdens molekulām ir laiks sakārtoties un veidot ledus. Ja dzesēšana ir pietiekami ātra, tām tiek liegta šī iespēja. Tās tiek iestrēgušas savā vietā pirms kristālu augšanas. Tāpēc viens un tas pats šķīdums var uzvesties divos ļoti dažādos veidos, atkarībā no dzesēšanas tempa.
Šis nav niecīgs detaļas jautājums. Tas ir starpību starp struktūru, kas ir fiksēta vietā, un vienu, kas ir saplēsta kristālu augšanas dēļ. Krionikā mērķis ir pēc tam, kad likumīgi nāve ir pasludināta, saglabāt bioloģisko smalko struktūru tik precīzi, cik vien iespējams. Ledus ir slikts palīgs šajā uzdevumā. Tas var paplašināties un izkropļot delikātu audus. Stiklveidīgs stāvoklis izvairās no daudziem no šiem bojājumiem.
Taču ātrums pats par sevi neatrisina visu. Paraugs, kas atdziest ātri, joprojām var neizdoties, ja šķīdums nav piemērots vitrifikācijai. Pielej krioprotektantus, lai samazinātu ledus veidošanās iespēju. Tie ir ķīmiski līdzekļi, piemēram, dimetil sulfoksīds, etilēnglikols un citi aģenti, kas tiek izmantoti dažādās maisījumos. Tie palīdz, bet tie arī nes savas problēmas, tostarp toksicitāti un stresu šūnām.
Tāpēc kriobioloģija ir veltījusi tik daudz pūļu abām problēmas pusēm. Viena puse ir fizikāla. Kā mēs varam saglabāt paraugu amorfu? Otrā puse ir bioloģiska. Kā mēs varam izvairīties no audu bojāšanas, to darot? Šie divi mērķi velkas viens pret otru. Spēcīgāks maisījums var palīdzēt novērst ledus, bet tas var arī sabojāt šūnas. Maigāks maisījums var būt drošāks, bet tas var neuzturēt stikla stāvokli tik labi.
Praktiskais jautājums nav par to, vai vitrifikācija skan eleganti. Vai audus var atdzesēt tā, lai tie atstātu mazāk bojājumu nekā ledus. Tas ir šaurs un prasīgs mērķis. Tāpēc standby, stabilizācija, transportēšana un perfūzija ir tik svarīga krionikas praksē. Process nav viens dramatisks solis. Tas ir ķēde. Katrs posms ietekmē to, cik ātri krīt temperatūra un kā audi reaģē pa ceļu.
Vienkāršs piemērs padara to vieglāk redzamu. Iedomājieties burku ar cukura ūdeni, kas novietota saldētavā. Ja tā atdziest lēni, kristāli veidojas malās un izplatās uz iekšu. Ja tā atdziest pietiekami ātri, un ja maisījums ir pietiekami spēcīgs, saturs var sacietēt caurspīdīgā stiklveidīgā masā. Tagad iedomājieties, ka šī burka nav cukura ūdens, bet gan delikāts audums ar asinsvadiem un šūnu membrānām. Likmes kļūst daudz augstākas, un pieņemamā kļūdu robeža kļūst daudz mazāka.
Tāpēc pētnieki ir izpētījuši orgānu perfūziju, asinsvadu funkciju un dzesēšanas traumas. Dažos dzīvnieku un orgānu pētījumos labāka saglabāšana ir saistīta ar rūpīgāku šķīduma un dzesēšanas procesa kontroli. Tie rezultāti nav cilvēku atdzīvināšanas pierādījumi. Tie ir laboratorijas zīmes, ka struktūra reizēm var tikt aizsargāta vairāk nekā vecākās metodes atļāva. Tas ir noderīgi, bet tas nav solījums.
Termins „stabilitāte” var skanēt stingrāk, nekā tas ir. Šajā kontekstā tas nozīmē, ka amorfs stāvoklis pretojas izmaiņām laiku pa laikam. Tas nenozīmē pastāvīgu drošību. Apsilde var atcelt stāvokli, ja tas tiek darīts slikti. Nevienmērīgas temperatūras var arī radīt problēmas. Paraugs var izskatīties stabils vienā brīdī, bet joprojām būt neaizsargāts pret plaisāšanu, devitrifikāciju vai citiem bojājumiem vēlāk.
Tur ir godīgums svarīgs. Krionika nav pierādīts veids, kā saglabāt cilvēku uz visiem laikiem. Tā ir nopietna mēģinājums dot nākotnes medicīnai kaut ko, ar ko strādāt. Jautājums aiz amorfās stabilitātes ir, vai pietiekami daudz struktūras var izdzīvot pašreizējos ierobežojumus, lai vēlāka remonta gadījumā, ja tas kļūs iespējams, būtu iespēja. Tas ir iespējams, nevis garantija.
Es uzskatu, ka šī atšķirība ir vērts turēt prātā. Cerība ir godīgāka, kad tā zina, ko tā nezina. Krionikā dzesēšanas ātrums ir viens no tiem grūtiem faktiem, kas atdala fantāziju no procedūras. Pārāk lēns, un kristāli uzvar. Pietiekami ātrs, un ar pareizo maisījumu, audi var ieviest stiklveidīgā stāvoklī, kas notur struktūru labāk.
Tātad šī mācība samazina līdz vienkāršai idejai. Amorfa stāvokļa stabilitāte ir atkarīga no dzesēšanas ātruma, jo dzesēšana dod molekulām vai nu laiku sakārtoties ledus, vai arī vispār nav laika. Kad tas ir skaidrs, pārējā vitrifikācija dara vairāk jēgas: ķimikālijas, transportēšana, temperatūras kontrole un centieni samazināt traumas kalpo tam pašam šaurajam mērķim.
Lasītājs tagad var redzēt, kāpēc dzesēšana nav tehnisks paskaidrojums krionikā. Tā ir viena no galvenajām iemesliem, kāpēc saglabāts paraugs var palikt stiklveidīgs vai neizdoties ledū. Šī atšķirība ir problēmas centrā, un arī cerības centrā.
The Longer Horizon ir vieta, kur šāda veida jautājumi paliek redzami, nepretendējot, ka grūtam jautājumam ir viegls atbildes variants.
Article by Lea Varga ·