Cryonics Questions and Choices
Журнал «Крионика» отвечает на главный вопрос ищущих
Что ищет человек, рассматривая возможность крионики? Ответ может показаться простым: больше времени. Однако крионика не обещает возвращения. Она предлагает тщательно спланированный шанс на будущее восстановление, основанный на методах, которые все еще имеют серьезные ограничения.
Эта разница имеет значение. Надежда может быть честной только тогда, когда неизвестные аспекты остаются видимыми.
Что именно пытается защитить крионика
Крионика начинается после юридической смерти. Это не лечение для живого человека. Цель состоит в том, чтобы сохранить тело или мозг как можно лучше для будущего времени, когда медицинские инструменты смогут восстановить повреждения и вернуть функции. Ни один пациент крионики не был оживлен.
Работа начинается с охлаждения, циркуляции криопротектора, транспортировки и дальнейшего охлаждения. Криопротектор, это химическая смесь, которая помогает уменьшить образование льда. Без него кристаллы льда могут разрывать клетки и повреждать деликатные структуры.
Главная цель называется витрификацией. Простыми словами, оставшаяся вода превращается в стеклоподобное твердое вещество вместо образования обычного льда. Молекулы становятся слишком неподвижными для нормальных химических реакций. Именно поэтому очень низкие температуры могут остановить биологическое время.
Температура, при которой образуется это стекло, называется температурой стеклования (Tg). Для многих смесей криопротекторов она составляет около -120°C. Жидкий азот намного холоднее, примерно -196°C.
Этот холод уже давно полезен. Текущие системы помещают пациентов в металлические капсулы внутри больших изолированных контейнеров, называемых дьюарами. Дьюар содержит жидкий азот, который поддерживает пациентов в холоде без необходимости постоянного электрического охлаждения.
Сначала это звучит как идеальный ответ. Холод останавливает изменения. Жидкий азот остается холодным. Пациент остается заключенным.
Детали сложнее.
Проблема внутри дьюара
Капсула не имеет одной и той же температуры сверху донизу. Испытания с капсулой в дьюаре показали разницу внешних температур около 80°C. Температура внутри капсулы варьировалась примерно на 3°C.
Эта разница возникает из-за стратификации. Холодная жидкость и газ не распределяются равномерно по контейнеру. В стопке капсул нижние могут стать холоднее верхних. Верхние капсулы могут сталкиваться с более теплыми условиями и нуждаться в дополнительном нагреве.
Цель хранения гораздо строже. Идеально было бы, если бы внутренняя температура капсулы отличалась менее чем на 1°C. Широкий внешний градиент может затруднить это.
Есть еще одна проблема. Несколько пациентов могут делить один дьюар. Внешняя среда капсулы может подвергнуть общий жидкий азот воздействию патогенов из другой капсулы. По этой причине весь жидкий азот в дьюаре должен считаться загрязненным. Это влияет на безопасность пациентов и персонала.
Простой пример показывает, почему эта проблема важна. Представьте десять капсул, сложенных в один контейнер. Нижние капсулы находятся ближе всего к самой холодной части. Верхние капсулы находятся в более теплом газе. Система, которая делает безопасной верхнюю капсулу, может передать слишком много тепла вниз. Система, защищающая нижнюю часть, может оставить верх слишком теплой.
Задача не просто сделать всё холодным. Нужно сделать каждую часть холодной правильным образом.
Другая идея хранения
Одно из предлагаемых решений, хранение в парах. В этом дизайне капсулы находятся в холодном газообразном азоте над небольшим бассейном жидкого азота. Целевая температура может составлять около -134°C, а не -196°C.
Обе температуры значительно ниже точки, при которой биологическая активность может продолжаться нормально. С этой точки зрения, -130°C и -196°C могут работать схожим образом. Более низкая температура не всегда лучше, если она увеличивает риск растрескивания или создает сильные термические напряжения.
Витрифицированный материал может трескаться при охлаждении далеко ниже его точки стеклования. Защита на основе глицерина может начать трескаться ниже примерно -85°C. Другая смесь, известная как B2C, может трескаться ниже примерно -115°C. Диапазоны температур пациентов, связанные с этими смесями, могут различаться.
Это создает тонкий баланс. Хранение должно быть достаточно холодным, чтобы остановить биологические изменения. Оно также должно избегать ненужного стресса от дальнейшего охлаждения.
Хранение в парах требует контроля. Небольшие нагреватели могут повышать температуру при необходимости. Датчики и контроллеры могут следить за капсулами. Однако система должна работать и во время перебоев в электроснабжении.
Наиболее надежный дизайн может сочетать активные и пассивные элементы. Нагреватели и контроллеры обеспечивают точную настройку. Изоляция, металлические каркасы, движение газа и форма жидкого бассейна обеспечивают базовую стабильность без постоянного питания.
Вентиляторы, не простое решение. Обычные подшипники вентиляторов используют смазочные материалы, которые могут замерзать при криогенных температурах. Нужны другие способы перемещения газа.
Конструкция капсулы также имеет значение. Алюминий хорошо проводит тепло. Толщина, форма и материал каркаса могут изменить то, как холод распространяется через капсулу. Количество и тип изоляции снова могут изменить баланс.
Газ, поступающий в дьюар, создает еще одну проблему контроля. Смесь газа и жидкости может внезапно внести холод в систему. Одним из возможных решений является отделение жидкости от газа перед тем, как газ войдет в систему. Линия для отработанного газа могла бы помочь. Эта идея все еще нуждается в тестировании.
Надежность, часть сохранения
Система хранения полезна только в том случае, если она работает годами. Это означает больше, чем наличие низкой температуры на одном дисплее.
Надежный дизайн может использовать два независимых контроллера. Каждый будет отслеживать немного разные диапазоны, но оба будут стремиться к одной цели. Если одна система обнаружит проблему, сигнализация оповестит другую.
Система также должна справляться с единичными отказами. Датчики температуры, нагреватели, контроллеры и подвижные детали могут выходить из строя. Безопаснее, если отказ приведет к охлаждению, а не к нагреву. Однако отказ в сторону сильного охлаждения все равно может быть трудно обнаружить и исправить.
Потребление энергии может быть скромным. Для системы хранения в парах оценка составляет около 15 ватт на пациента. Десять пациентов потребляют столько же энергии, сколько одна лампочка. Генераторы объектов могут поддерживать работу при крупных сбоях, но зависимость от оборудования все равно добавляет расходы и сложность.
Хранение в парах может стоить в два или три раза дороже, чем хранение в жидком азоте. Оно может требовать больше изоляции, больше азота и больше нагревателей. Это может сделать его менее доступным для некоторых людей.
Другим планируемым шагом является отжиг. Это означает медленное повышение температуры сохраненного материала в течение недель или месяцев. Цель состоит в том, чтобы снять термические напряжения и снизить вероятность растрескивания. Тестирование все еще продолжается.
Эти детали могут казаться далекими от человеческого вопроса. Но это не так. Человек, ищущий крионику, вкладывает надежду в цепочку технических систем. Каждая звено важно: юридическое время, резервный режим, охлаждение, транспортировка, циркуляция криопротектора, хранение, мониторинг и будущие восстановительные работы.
Ни одна часть этой цепочки не дает уверенности.
Тем не менее, неопределенность не делает каждое усилие бессмысленным. Она меняет вид вовлеченной надежды. Это не надежда как прогноз. Это надежда как причина сохранить возможность, которая иначе была бы утрачена.
Как может измениться вопрос ищущего
Первый вопрос часто звучит так: «Могу ли я когда-нибудь вернуться?» Современная наука не может ответить «да». Ни один пациент крионики не вернулся, и будущее восстановление должно решить проблемы, выходящие далеко за рамки современной медицины.
Более тщательный вопрос: «Может ли сегодняшнее сохранение сохранить достаточно информации, чтобы медицина завтрашнего дня могла с ней работать?» Даже на этот вопрос нет доказанного ответа. Однако его можно исследовать через методы охлаждения, контроль температуры, риск растрескивания, контроль загрязнения, избыточность и стоимость.
Здесь поиск становится практичным. Он уходит от обещаний к набору ограничений. Человек может понять, что пытается защитить система, где она может дать сбой и почему инженеры продолжают тестировать другие методы хранения.
Я считаю эту форму надежды более уважительной. Она не просит никого игнорировать смерть или притворяться, что технология уже решила ее. Она оставляет место для сомнений, тщательной оценки и возможности того, что будущие знания могут быть добрее, чем нынешние.
«The Longer Horizon» придерживается одного четкого вопроса о крионике, будущем сохранении и том, чего честно может означать надежда. Для меня этот вопрос остается открытым, потому что факты сложны, а не потому, что они просты.
Article by Lea Varga ·