Navnet kryonik peger på den forkerte idé. Det får folk til at forestille sig frysning, en krop forvandlet til is som en bøf i en dybfryser. Men det egentlige mål er underligt og mere omhyggeligt end det, og det bliver bedre fanget af et udtryk, der næsten lyder som en modsigelse: bevarelse uden frysning. Tricket, der gør det muligt, ervitrifikation, og det er den korte, zoomet-ud version af, hvad det er, hvad det giver dig, og lige så vigtigt, hvad det ikke gør.
At bringe en krop ind i en glasagtig tilstand
Vitrification er processen med at føre en væske over i en fast tilstand uden nogensinde at danne krystaller. Ordet kommer fra det latinskevitrum, glas, og glas er præcis det rigtige mentale billede. Når du køler de fleste væsker, danner de krystaller; køl dem på den rigtige måde, med den rigtige kemi, og i stedet bliver de bare mere og mere tyktflydende, indtil de låser sig fast i en stiv, uordnet fast form. Ingen krystaller dannes. Molekylerne holdes i næsten præcis den struktur, de havde som væske, blot uden at bevæge sig længere.
I kryopræservering er det forskellen mellem en ødelagt hjerne og en intakt en. Vandet i kroppens celler erstattes stort set medkryoprotektive midler, og vævet køles ned, indtil det passerer glasovergangstemperaturen, et sted omkring -120°C til -135°C, og størkner. Resultatet er ikke en frossen krop. Det er væv i en glasagtig tilstand, og i den tilstand er forrådnelse effektivt stoppet.
Hvad vitrifikation opnår
Udført godt opnår vitrifikation fire ting på én gang:
- Det forhindrer dannelse af iskrystaller, så den mekaniske opskæring, som frysning medfører, aldrig sker.
- Det bevarer det cellulære og strukturelle arkitektur i vævet, vigtigst af alt den neurale ledningsføring i hjernen.
- Det bremser alle kemiske og biologiske reaktioner til næsten et standsning, så forrådnelse standses.
- Det fastholderinformationen-mønsteret i vævet, den del, derfaktisk koder for en person, intakt nok til, at en fremtidig teknologi en dag måske kan reparere og genskabe den.
Det sidste punkt er grunden til, at noget af dette overhovedet er værd at gøre, og det forbinder direkte tilbage tilhvad biostase er: bevar strukturen, og du bevarer personen, selv på tværs af et mellemrum, som ingen nuværende teknologi kan krydse.
Hvad vitrifikation ikke gør
Her betyder ærlighed mere end entusiasme. Vitrifikation genskaber ikke liv. Det vender aldring tilbage eller helbreder den sygdom, der forårsagede døden. Det garanterer ikke i sig selv, at nogen nogensinde vil blive genoplivet. Det eneste, det gør, og det er rigeligt, er at bevare den fysiske struktur af en person godt nok til, at spørgsmålet om genoplivning forbliver åbent i stedet for at blive lukket for evigt ved begravelse eller kremering. Det er en bro til en fremtid, der måske eller måske ikke kan fuldføre opgaven, hvilket er grunden til, at vi også er lige så tydelige med, atgenoplivning i øjeblikket ikke er mulig.
Alt, hvad der kommer derefter, afhænger af at få dette ene skridt rigtigt. Hvis frostskader fik lov til at ødelægge hjernens struktur i de første timer, ville ingen fremtidig medicin kunne genskabe det tabte, fordi informationen selv ville være væk. Vitrifikation er forskellen mellem at bevare en person og blot at opbevare vragdelene. Det er derfor, det udgør midtpunktet ihvordan en moderne kryopreservering faktisk udføres.
Når fiksering er det bedre valg
Vitrifikation afhænger af at få kryoprotektant overalt, hvor det skal være, og det afhænger af et kredsløbssystem, der stadig fordeler jævnt. Hvor iskæmisk skade allerede er alvorlig, gør det ikke, og ujævn perfusion betyder is i de steder, der betyder mest. Til disse tilfælde findes der en anden metode: aldehyd-stabiliseret kryopreservering, eller ASC.
ASC begynder med at perfundere hjernen med glutaraldehyd, et fikseringsmiddel, der tværbinder proteiner på plads. Nedbrydningen stopper med det samme, og strukturen låses, før nogen nedkøling begynder. Med vævet stabiliseret kan kryoprotektant derefter hæves langsomt til en høj koncentration, omkring 65% ethylenglycol, og hjernen vitrificeres nær -135°C til langtidopbevaring.
Beviset for det er usædvanligt direkte. ASC holdt synaptisk forbindelse på tværs af en hel gris’hjerne godt nok til at vindeBrain Preservation Foundation's store pattedyrspris, kontrolleret af 3D-elektronmikroskopi efter opvarmning.
Afvejningen er reel og hører hjemme i det åbne.Fiksering er ikke reversibel af noget, der i øjeblikket kan forestilles. Glutaraldehyd holder connectomet i ekstraordinær detalje, og det gør det ved at binde proteinerne kemisk sammen, hvilket udelukker at genstarte det væv biologisk. ASC bevarer mønsteret og opgiver ruten tilbage gennem det oprindelige substrat, hvilket er detkontinuitets spørgsmål i fysisk form.
Derfor er det ikke det indstillede. Hvor perfusionen er god, holder vitrifikationen begge veje åbne. ASC er det vi griber til, når alternativet er at miste strukturen helt.
Kort sagt: Moderne kryopreservering sigter mod at vitrificere væv i stedet for at fryse det. Kryoprotektanter reducerer isdannelse, så biologisk struktur kan indtræde i en stabil, glasagtig tilstand.
Udforsk dette praktiske værktøj
Brug det interaktive værktøj til at udforske spørgsmålet i denne artikel.
Indlæser det interaktive værktøj...
Yderligere læsning