Fortæl nogen til en middag, at du arbejder med kryonik, og det første, du vil høre, er næsten altid en eller anden udgave af: "Så du fryser folk?". Det er den mest almindelige opfattelse af dette felt, og den er forkert på en måde, der betyder noget. Kryonik fryser ikke folk. Frysning er faktisk tæt på det værste, du kan gøre ved en hjerne, som du prøver at bevare. Det, der faktisk sker, heddervitrifikation, og forskellen mellem de to er forskellen på at knuse en struktur og forsigtigt indkapsle den i glas.
For at forstå, hvorfor den forskel er hele spørgsmålet, skal du se på, hvad kulde egentlig gør ved vand, for en person består hovedsageligt af vand, hjernen cirka 73% af det efter vægt, og vand er den besværlige del.
Hvad frysning egentlig gør
Vand har en underlig og, for vores formål, fjendtlig egenskab: det udvider sig, når det fryser. Når flydende vand køles ned til 0°C, sænker dets molekyler farten og låser sig fast i et stift krystalgitter, og dette gitter fylder cirka 9% mere plads end væsken gjorde. Det er derfor, en glemt flaske sprænger i fryseren. Det er også derfor, at frysning er så ødelæggende for levende væv.
Når større væv fryser, dannes det meste af isen i rummet mellem cellerne frem for inde i dem, ogto dårlige ting sker på én gang. Den voksende is presser cellerne ind i stadig mindre rum og forvrænger vævet omkring dem. Samtidig trækker rent vand sig ud af opløsningen for at danne is, så alt, der var opløst i det vand, salte og andre opløste stoffer, bliver koncentreret i de skrumpende lommer af væske, der er tilbage, indtil kemiens der bliver giftig. Mekanisk knusning og kemisk forgiftning, leveret samtidig.
Du har set resultatet på lille skala. Frys et jordbær, tø det op, og det kommer tilbage som en moset og slap masse, fordi iskrystallerne rev dets cellevægge itu, og strukturen kunne ikke længere holde formen. Forestil dig nu den samme skade på det eneste organ, hvor strukturer selve pointen. I hjernen, hvor identitet og hukommelse lever i den præcise ledning, der beskrives ihukommelse, identitet og hjernen, er den slags krystalskade præcis det, vi ikke kan tillade os.
Vitrifikation: fast uden is
Vitrifikation er vejen ud. Ordet kommer fra latinvitrum, glas, og det er præcis, hvad det producerer. Et vitrificeret stof er fast og meget koldt, men det krystalliserer aldrig. Dets molekyler sænker farten og låser sig på plads i den samme uordnede struktur, som de havde som væske, så der er ingen krystaller, ingen udvidelse, ingen skarpe kanter, intet, der river vævet itu. Strukturen holdes præcis som den var, frosset i tid frem for frosset til is.
At få et menneskekrop til at vitrificere i stedet for at fryse kræver kemi. Det meste af vandet i kroppen erstattes medkryoprotektive midler, en slags medicinsk frostbeskyttelse, gennem en proces kaldet perfusion. Disse midler sænker den temperatur, hvor den resterende væske ville krystallisere, og får den i stedet til at gå over i en glasagtig tilstand. Kroppen størkner, efterhånden som den køles ned gennem glaslignende tilstandsovergangstemperatur, et sted mellem -120°C og -130°C, og fra dette tidspunkt er den vitrificeret: biologisk standset, strukturelt bevaret, al nedbrydningskemi bremset til næsten ingenting.
Hvad vitrifikation ser ud til i praksis
Det er ikke en enkelt nedsænkning i noget koldt. Det er en omhyggelig, trinvis medicinsk procedure, der starter i det øjeblik, den skal. Efter den juridiske død er konstateret, koster hvert minut strukturel integritet, så det første job er fart, detkapløb mod cellulært henfald som hele dette felt er organiseret omkring. Enberedskabsgruppe arbejder på at stabilisere patienten, genoprette cirkulationen og begynde hurtig afkøling, samtidig med at kroppen holdes over frysepunktet, så der ikke dannes is, før de beskyttende midler er på plads.
Derefter kommerperfusionen: det kryoprotektive middel indføres i kredsløbet med langsomt stigende koncentration, hvorved kroppens vand gradvist erstattes, mens temperaturen sænkes. Først når vævet er mættet, køles patienten resten af vejen ned, indtil-196°C nås til langtidopbevaring i endewar. Hvert trin eksisterer for at holde ét løfte: glas, ikke is.
Så næste gang nogen spørger dig, om du "fryser døde mennesker", har du et præcist svar. Nej. Vi gør det modsatte af at fryse, med vilje, fordi almindelig frysning ville ødelægge netop det, vi forsøger at redde.
Kort sagt: Frysning danner iskrystaller, der beskadiger væv. Vitrifikation bruger kryoprotektive midler og kontrolleret afkøling til at nå en glasagtig tilstand med langt mindre isdannelse.
Udforsk dette praktiske værktøj
Brug det interaktive værktøj til at udforske spørgsmålet i denne artikel.
Indlæser det interaktive værktøj...
Yderligere læsning