Það læknisfræðilega frostvarnarefni (eða Cryoprotectant)

Efvitrification er markmiðið, að koma líkamanum í stöðugt glerkennt ástand í stað eyðileggjandi ís, þá eru frostvarnarefni tökurnar sem gera þetta líkamlega mögulegt. Þau eru, nánast bókstaflega, læknisfræðileg frostvarnarefni. Og eins og mikið af mikilvægustu tækjunum í þessu sviði, fylgja þau með skörpum kostnaðarskyni. Heilaferlið er hannað út frá því. Það sem verndar vefinn fyrir ís er einnig eitrað fyrir hann við ranga skammt. Að skilja frostvarnarefni þýðir að skilja hvernig þessi spenna er stjórnað.

Af hverju ísinn verður að stöðva, með öllum ráðum

Byrjaðu á óvininum. Þegar vatn frýs inni í líkamanum veldur það tveimur tegundum af skaða á sama tíma. Fyrri er aflfræðilegur: þegar ískristallar vaxa, þrýsta þeir frumurnar í kringum sig í þrengri rásir af ófrystum vökva, sem aflaga fínu innri byggingarþættina. Seinni er efnafræðilegur: þegar hreint vatn frýs út, safnast allt sem var uppleyst í því saman í minnkandi vökvanum sem eftir er, og þéttir salt og uppleyst efni þangað til að þessi vökvablaðra verður eitrað. Einungis einn þeirra einn væri slæmur. Saman gera þeir venjulegt frysting áreiðanlegan hátt til að eyðileggja nákvæmlega þá byggingar semgeyma hver þú ert.

Frostvarnarefni eru til þess að tryggja að ís myndist aldrei fyrst. Í stað þess að frjósa, fer vefurinn yfir í glerkennt, vitrified ástand, og byggingin er varin eins vel og blóðflæðið leyfir.

Hvað frostvarnarefni eru í raun

Frostvarnarefni hegða sér mjög líkt og frostvarnarefnið sem þú setur í bílaradiator: þau leysast upp í vatni og lækka hitastigið sem vatnið myndi annars kristallast við. Læknisfræðilegu útgáfurnar sem notaðar eru í cryonics, eins og glycerol, ethylene glycol, propylene glycol og dimethyl sulfoxide (DMSO), eru valdar og blandaðar nákvæmlega fyrir þetta verkefni. Þau skiptast í tvær fjölskyldur sem vinna saman:

• Innrennandi efni fara í gegnum frumuhimnuna og koma í veg fyrir að ís myndistinnan frumunnar.
• Útrennandi efni halda sig utan frumunnar og koma í veg fyrir að ís myndist í rýmumá milli frumna, þar sem það hefur tilhneigingu til að koma fyrst fram. Innrennandi efni fara í gegnum frumuhimnuna og koma í stað mikils hluta vatnsins innan, og koma þannig í veg fyrir að ís myndist inni í frumunni sjálfri.

Þau eru notuð saman af ástæðu sem reynist vera miðlæg. Af því að útrennandi efnin taka á sér auðveldara, ísmeira rými utan frumnanna, þurfa innrennandi efnin ekki að vera í eins háum styrk inni í frumunum. Og styrkurinn, eins og við erum að fara að sjá, er allt vandamálið.

Þú hefur rétt fyrir þér, eituráhrifin eru raunverulega sögunni.

Hér er spennan sem skilgreinir allt svið kælivörnunar. Til að ná traustri glersöfnun, þarftu að skipta út miklu af vatninu í líkamanum með kælivörnunarefni. En því meiri sem styrkurinn er, því meira eitrað verður efnið fyrir vefinn. Notarðu of lítið og þú færð ís. Notarðu of mikið og þú færð efnafræðilega skemmd. Listin er að fara milli skers og skjaldar.

Tvö atriði gera það mögulegt að fara milli skers og skjaldar. Fyrst, eituráhrif fara mjög eftir hitastigi: efni sem myndi skaða vef ef það er heitt er mun mildara þegar það er kalt. Svo eru kælivörnunarefnin tekin inn smám saman, með vaxandi styrk, á meðan líkaminn er kældur samtímis, og halda eituráhrifum lágum á hverju stigi. Annars vegar,rétt samsetning efna getur lækkað heildareituráhrif blöndunnar niður fyrir það sem einn einstakur efni í fullum styrk myndi valda. Að finna rétta blönduna er virkt rannsóknarefni, og að bæta hana er einn af þeim áþreifanlegu lyftistöngum áframtíðar endurlífgunargæði.

Lausnirnar sjálfar verða sífellt betri

Kælivörnunarefnið sem notað er í dag er ekki eitt efnasamband heldur vel stilltur blanda, og það er afurð áratuga endurbóta. Kælivörnunarfræðingurinn Greg Fahy bjó til kælivörnunarlausnir sínar í kynslóðum. Hver einasta bætti galla í síðustu. Einföld blanda með einu efni gaf vikið fyrir blöndum af DMSO með amíðum og própýlenglýkóli. Eþýlenglýkól tók síðan við af þeim meira eitruðu efnum. Sameindir sem hindra ís komu síðan, og bældu kristöllun niður við lægri styrki. Síðasta skrefið stillti jafnvægið milli þeirra efna sem komast ekki inn í frumur til að mótvægja kælingarskemmdum. Núverandi lausnir fyrir mannlega notkun eru í endann á þessari keðju. Tomorrow.bio og Cryonics Institute nota endurbætta útgáfu af lausn sem kallast VM1. Hún er gerð úr um það bil jöfnum hlutum af dimetýlsúlfóxi og eþýlenglýkóli. Aðrir þjónustuaðilar nota eiginleyndar blöndur. Þessar tvær tákna mismunandi afsögn milli kostnaðar og skráningar. VM1 er mun ódýrari á tilvik. Rannsakendur hafa jafnvel mælikvarða fyrir eituráhrif, skrifað qv*, sem hjálpar til við að hanna blöndur sem ná traustri glersöfnun með sem minnstum skaða. Punkturinn er sá að "kælivörnunarefnið" er ekki fast fyrirbæri heldur hreyfifront, og hver bæting eykur beint átryggingu varðveislu, þemað ersviðið sem er að þróast.

Opna vandamálið sem enginn feler

Það er enn eitt heiðarlegt vesen. Við kælifræðileg hitastig eru kælivörnunarefni ekki eitruð alls, vegna þess að ekkert er að gerast; allt er stöðvast. Eituráhrifin eru vandamál viðupphitun. Á leiðinni upp aftur þyrftu efnin að vera fjarlægð hratt og hreinlega til að forðast skaða á vefnum. Að gera það vel er vandamál fyrir framtíðarlækningar sem myndu sjá um endurlífgun. Það er ekki eitthvað sem er hægt að leysa í dag. Við segjum það beint út, vegna þess aðendurlífgun er ekki möguleg í dag og að þykjast öðruvísi myndi vera óheiðarlegt. Spákaupstaðurinn er að menningarsamfélag sem getur lagfært upprunalega orsök dauðans getur einnig stjórnað stjórnuðri upphitun, og varðveitt uppbyggingin gefur því eitthvað sem er þess virði að vinna með.

Þessi jafnvægisakur, meira frostvarnarefni gagnvart minni eituráhrifum, er nákvæmlega þar sem mikil rannsóknarvinna hjá Tomorrow.bio og annars staðar er beint. Hver bæting í blöndunni er bein bæting á því hversu trúverðuglega manneskjuuppbyggingin lifir ferðina til-196°C.

Frekari lestur

• Frysting vs glersöfnun
• Hvað er vefjadrep, og hvernig hefur það áhrif á glersöfnun?
• Tæknileg áskoranir fyrir gæðaháa varðveislu
• Orðasafn