Cryonics Questions and Choices
Hva søker en person når vedkommende vurderer kryonikk? Svaret kan høres enkelt ut: mer tid. Likevel tilbyr ikke kryonikk et løfte om tilbakekomst. Den tilbyr en nøye planlagt sjanse for fremtidig reparasjon, bygget rundt metoder som fortsatt har alvorlige begrensninger.
Denne forskjellen betyr noe. Håp kan være ærlig bare når de ukjente delene står synlige.
Hva kryonikken prøver å beskytte
Kryonikk begynner etter juridisk død. Det er ikke en behandling for en levende person. Målet er å bevare kroppen, eller hjernen, så godt som mulig for en fremtidig tid når medisinske verktøy kanskje kan reparere skaden og gjenopprette funksjonen. Ingen menneskelig kryonikk-pasient har blitt gjenopplivet.
Arbeidet starter med avkjøling, sirkulasjon av frysebeskyttelsesmidler, transport og videre avkjøling. Et frysebeskyttelsesmiddel er en kjemisk blanding som hjelper til med å redusere isdannelse. Uten det kan iskristaller tåre celler og skade delikate strukturer.
Hovedmålet kalles vitrifikasjon. I enkle termer blir det gjenværende vannet til en glassaktig fast masse i stedet for å danne vanlig is. Molekylene blir for stille for normale kjemiske reaksjoner. Dette er grunnen til at svært lave temperaturer kan stoppe biologisk tid.
Temperaturen der dette glasset dannes kalles glassovergangstemperaturen, eller Tg. For mange blandinger av frysebeskyttelsesmidler ligger den nær -120°C. Flytende nitrogen er mye kaldere, på omtrent -196°C.
Den kulden har lenge vært nyttig. Gjeldende systemer plasserer pasienter i metallkapsler inne i store isolerte beholdere kalt dewarer. Dewaren holder flytende nitrogen, som holder pasientene kalde uten behov for konstant elektrisk avkjøling.
Til å begynne med høres dette nær opp til et ideelt svar. Kulde stopper endring. Flytende nitrogen blir kaldt. Pasienten forblir innelukket.
Detaljene er hardere.
Problemet inne i dewaren
En kapsel har ikke én enkelt temperatur fra topp til bunn. Tester med en kapsel i en dewar viste en ytretemperaturforskjell på omtrent 80°C. Temperaturen inne i kapselen varierte med omtrent 3°C.
Denne forskjellen kommer fra stratifisering. Kalt væske og gass sprer seg ikke jevnt gjennom beholderen. I en stabel med kapsler kan de nederste bli kaldere enn de øverste. De øverste kapslene kan møte varmere omgivelser og trenger ekstra varme.
Lagringsmålet er langt strengere. Ideelt sett skulle innsiden av en kapsel avvike med mindre enn 1°C. En bred ytre gradient kan gjøre det vanskelig.
Det er en annen bekymring. Flere pasienter kan dele én dewar. Ytre kapselomgivelsene kan eksponere det delte flytende nitrogenet for patogener fra en annen kapsel. Av den grunn må alt flytende nitrogen i en dewar behandles som forurenset. Dette påvirker pasientsikkerhet og personalsikkerhet.
Et enkelt eksempel viser hvorfor problemet betyr noe. Tenk deg ti kapsler stablet i én beholder. De nederste kapslene sitter nær den kaldeste delen. De øverste kapslene sitter i varmere gass. Et system som holder den øverste kapselen trygg kan skyve for mye varme mot bunnen. Et system som beskytter bunnen kan la toppen bli for varm.
Oppgaven er ikke enkelt å gjøre alt kaldt. Det er å gjøre hver del kald på rett måte.
En annen lagringsidé
Et foreslått svar er damp-lagring. I denne designen sitter kapslene i kold nitrogen-gass over en liten pøl av flytende nitrogen. Måltemperaturen kan være rundt -134°C snarere enn -196°C.
Begge temperaturene er langt under punktet der biologisk aktivitet kan fortsette normalt. Fra det synspunktet kan -130°C og -196°C fungere på nesten samme måte. Den kaldere temperaturen er ikke alltid bedre hvis den øker sprekking eller skaper harde termiske stress.
Vitrifisert materiale kan sprekke når det kjøles langt under sitt glassovergangspunkt. Glycerol-basert beskyttelse kan begynne å sprekke under omtrent -85°C. En annen blanding, kjent som B2C, kan sprekke under omtrent -115°C. Pasienttemperaturintervallene knyttet til disse blandingene kan variere.
Dette skaper en forsiktig balanse. Lagringen må være kald nok til å stoppe biologisk endring. Den må også unngå unødvendig stress fra videre avkjøling.
Damp-lagring trenger kontroll. Små varmeelementer kan heve temperaturen når det trengs. Sensorer og kontroller kan se på kapslene. Likevel må systemet fungere gjennom strømbrudd også.
Det sterkeste designet kan kombinere aktive og passive deler. Varmeelementer og kontroller gir finjustering. Isolering, metallrammer, gassbevegelse og formen på væskepoolen gir grunnleggende stabilitet uten konstant strøm.
Vifter er ikke et lett svar. Vanlige vifte-leier bruker smøremidler som kan fryse ved kryogene temperaturer. Andre måter å beveise gass på trengs.
Designet av kapselen betyr også noe. Aluminium leder varme godt. Tykkelsen, formen og materialet i rammen kan endre hvordan kulde beveger seg gjennom kapselen. Mengden og typen av isolering kan endre balansen igjen.
Gassen som kommer inn i dewaren skaper et annet kontrollproblem. En gass- og væskeblanding kan bringe plutselig kulde inn i systemet. Et mulig svar er å separere væsken fra gassen før gassen kommer inn. En avgasslinje kunne hjelpe. Den idéen trenger fortsatt testing.
Pålitelighet er en del av bevaring
Et lagringssystem er bare nyttig hvis det holder på å jobbe i år. Det betyr mer enn å ha en lav temperatur på én skjerm.
Et pålitelig design kan bruke to uavhengige kontrollere. Hver ville se på et litt annet intervall, men begge ville sikte mot samme mål. Hvis ett system ser et problem, ville alarmer varsle det andre.
Systemet trenger også å håndtere et enkelt svikt. Temperatursensorer, varmeelementer, kontrollerer og bevegelige deler kan alle svikte. Den sikrere feilretningen er kaldere snarere enn varmere. Likevel kan en kaldere feil fortsatt være hard å oppdage og korrigere.
Strømbruk kan beskjeden. Et damp-system har blitt estimert til omtrent 15 watt per pasient. Ti pasienter ville bruke omtrent like mye strøm som én lyspære. Anleggs-generatorer kan støtte større feil, men avhengighet på utstyr tilfører fortsatt kostnad og kompleksitet.
Damp-lagring kan koste to eller tre ganger så mye som flytende nitrogen-lagring. Den kan trenge mer isolering, mer nitrogen og flere varmeelementer. Det kunne gjøre det hardere for noen folk å betale for det.
Et annet planlagt steg er annealing. Det betyr å varme det bevarte materialet sakte over uker eller måneder. Formålet er å lette termisk stress og redusere sjansen for sprekking. Testing er fortsatt i gang.
Disse detaljene kan virke fjernt fra det menneskelige spørsmålet. De er det ikke. Noen som søker kryonikk plasserer håp inn i en kjede av tekniske systemer. Hvert ledd betyr noe: juridisk tidspunkt, standby, avkjøling, transport, sirkulasjon av frysebeskyttelsesmidler, lagring, overvåking og fremtidig reparasjon.
Ingen del av den kjeden gir sikkerhet.
Likevel gjør usikkerhet ikke alle innsats meningsløs. Den endrer typen av håp som er involvert. Dette er ikke håp som en prognose. Det er håp som en grunn til å bevare en mulighet som ellers ville gått tapt.
Hva søknads-spørsmålet kan bli
Det første spørsmålet er ofte, “Kan jeg noen gang komme tilbake?” Nåværende vitenskap kan ikke svare ja. Ingen menneskelig kryonikk-pasient har returnert, og fremtidig reparasjon måtte løse problemer langt utover nåværende medisin.
Et mer forsiktig spørsmål er, “Kan dagens bevaring holde nok informasjon for morgenmedisinen å jobbe med?” Selv det spørsmålet har intet bevist svar. Det kan imidlertid undersøkes gjennom avkjølingsmetoder, temperaturkontroll, sprekkrisiko, kontaminasjonskontroll, redundans og kostnad.
Det er der søken blir praktisk. Den beveger seg bort fra et løfte og mot en rekke begrensninger. En person kan forstå hva systemet prøver å beskytte, hvor det kan svikte, og ingeniører hvorfor fortsetter å teste andre lagringsmetoder.
Jeg finner denne formen for håp mer respektfull. Den ber ikke noen om å ignorere døden eller late som teknologi allerede har løst det. Den lar rom for tvil, forsiktig dom, og muligheten at fremtidig kunnskap kan være mildere enn nåværende kunnskap.
The Longer Horizon holder fast til ett klart spørsmål om kryonikk, fremtidig bevaring, og hva håp kan ærlig bety. For meg, det spørsmålet forblir åpent fordi fakta er vanskelige, ikke fordi de er enkle.
Article by Lea Varga ·