瞬間低溫冰凍人體,解凍後人體還會有生命活動嗎?

2020-10-03 麗嘉科技

首先,我們來看看冷凍遺體和解凍需要的條件:

1. 冷凍過程:液氮、冷凍保護劑、程序化冷凍儀、冷凍儲存容器;

2. 解凍過程:復溫、去除冷凍保護劑、評估細胞 + 組織 + 器官功能。

圖源 comb.io

液氮保存組織的優點:-196℃ 液氮中,細胞酶活力幾乎完全受到抑制,自由的液態水不復存在,水分子以束縛、冰晶、玻璃化狀態存在,物理反應近乎終止,細胞進程處於停滯狀態,唯一能夠損傷細胞餓因素是來源於外界物理輻射造成的細胞 DNA 結構破壞。適用於 6 周以上的樣本保存。這就是為什麼冷凍遺體優先選擇液氮作為冷凍劑的原因。

冷凍保護劑:細胞在冷凍過程中會有自由水形成冰晶結構,這些微粒毀損傷細胞內細胞器,甚至細胞膜也會破損,這對於細胞的保存是非常不利的。冷凍前和冷凍過程中去除細胞內部分水分可以減少細胞內冰晶形成,通過添加特殊溶質可以實現這個目的,這就是冷凍保護劑。在凍存標本解凍過程中,細胞內含有滲透性保護劑濃度較高,會在解凍過程中因為水分高滲透進細胞導致細胞急劇腫脹而破裂。所以解凍過程中需要有技巧地去除冷凍保護劑。

程序化冷凍儀:某些細胞在降溫過快時會受到損傷,甚至在冷凍過程中被破壞,也就是「溫度休克」,這主要與溫度變化速率相關,多數在降溫 15℃~-5℃ 之間出現。可能是由於細胞膜脂類的相變,導致膜受損,滲透率改變;或者是由於熱收縮應激反應導致細胞膜結構斷裂。所以,在特殊的降溫階段裡,恆定降溫速率十分重要,需要精確儀器來控制降溫速率,配合冷凍保護劑添加,來減少細胞損傷。

冷凍儲存容器:目前最多使用的是液氮罐。將標本儲存在液氮罐內可以達到一個近似 -196℃ 的溫度。但是液氮罐儲存有許多風險:液氮濃度水平和罐內溫度檢測不合格或未定期維持,可能造成保存的標本升溫,液氮罐自身質量也會耗損液氮和隔熱效果下降。粗魯地將標本取出或開罐檢查會造成存儲組織汙染、壞損、碎裂。儲存容易搬遷和移動都會對罐內組織的保存有不良影響。

我們暫且不談冷凍人體復溫的話題,因為這個技術現在人類還沒有掌握,可能要留給後人去解答。不過,按照人類現在掌握的技術,可以復溫精子庫的精子,還有凍存的卵細胞和囊胚。但是在冷凍過程、存儲期間、經過一系列解凍操作的細胞損害可能會導致一些質量不佳的精子、卵子、囊胚質量下降,難以順利受精或成功妊娠。而這只是單個細胞的精子、卵子,以及四細胞或六細胞的囊胚,技術尚且要攻克許多難題,所以,可想而知,解凍由數億萬細胞組成的人體該有多複雜。

在冷凍人體前:倫理委員會通過審核、經過患者同意、檢測患者細胞活力、準備大量費用、充足冷凍材料以及後續補充的材料、準備超大型號降溫控制設備、安排空間足夠的儲存場所... ...

冷凍操作中:人體是一個由多組織、多細胞、多器官構成的系統,骨骼、血液、神經等等,不同細胞和組織各有特性,在降溫冷凍過程中需要區別對待。對於卵細胞的冷凍,細胞外圍與細胞中心在同一環境下仍有差距,可能會造成細胞內器官損傷。更何況是需要冷凍人體大量細胞,不知道現在有什麼成熟的技術克服不同細胞之間的溫度差距嗎?或許把一個人按照一個一個細胞那樣儲存起來,或者按照不同組織器官分開保存,或者按照人體平面分開保存。我們不得而知現在的科學家是以什麼形式儲存人體的。

在冷凍儲存過程中,需要不斷補充冷凍液氮,檢測罐內環境,消毒殺菌等措施... ...

而這些都是十分基礎和膚淺的工作,真正的操作可能還要考慮許許多多問題。

冷凍人體這樣高難度的工作,我們現在尚不知道之前完成的科研人員是怎麼設計和操作這些過程的。

也許有一天,未來的醫療人員真的能夠將我們現階段保存的人體解凍成功,但是暫時是不會實現了,我們只能懷著期待等待那一天的順利到來。

不過現在人工智慧這樣迅速發展,也許,那些想盡辦法冷凍至親身體的人,在不久的將來會遇到一個藉助人工智慧「復活」來到身邊的家人。

也許他們雙雙痛苦地離開這個時空後,在另一個平行時空會相遇,並幸福快樂生活在一起。

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