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另一种时空穿越 人体冷冻技术原理揭秘

另一种时空穿越 人体冷冻技术原理揭秘

另一种时空穿越 人体冷冻技术原理揭秘

想,但是害怕穿越失败,一命呜呼的同学,今天我就来给你们来一次人体冷冻技术大揭秘,也好让你们冻得心理有底。嘻嘻.....

人体冷冻的大佬之一的阿尔科生命延续基金会(Alcor Life Extension Foundation) 的网站上公布了人体冷冻技术的基本流程[1]:

第一,待客户被合法宣布死亡以后,用冰覆盖其遗体,然后用心肺复苏机延续其心肺的收缩和舒张,令身体内的血液继续流动;

第二,逐步降温的同时将血液和身体水分尽可能排干,注入冷冻保护液 ;

第三,将处理完后的遗体放置在一个充满液氮的不锈钢高罐容器内,温度控制在-196℃。

好了,我讲完了,先走了,各位晚安,爱亻

什么!你说我短?好!今天我就告诉你,我有多长!哼╭(╯^╰)╮

先从人体冷冻原理说起吧:

首先我们理清一下思绪,冷冻人体无非是为了保住思维吧。而这思维呢,源自于大脑。

神经元是又大脑的主要成分,神经元群通过各个神经元的信息交换,实现脑的分析功能,进而实现样本的交换产出。产出的样本通过联结路径点亮丘觉产生意识。

简单来讲就是:如果你没有了神经元这种大脑细胞,思维也就没了,你没了。⊃゜Д゜)⊃

保住神经元等神经细胞不会因为冷冻操作而造成死亡,应是人体冷冻技术实施的条件。

来,让我们回过头来看人体冷冻流程的第一步。

你可能会好奇,人都死了,还用心肺复苏机干嘛?而且为什么还要用冰来冷藏遗体?

通过统计数据可知,在心脏骤停约4~5min后,大脑细胞就会发生不可逆的损伤[2]。

用冰来冷藏遗体的话,就可以在发生不可逆损伤之前,降低代谢效率,延长缺血到来的时间[3-5]。

而用心肺复苏机延续其心肺的收缩和舒张,辅助心肺血液循环,令身体内的血液继续流动,则可以保护神经元不因大脑缺血受到损伤。

双管齐下,就问你服不服?

来来来!我们接着看第二步

我先解释一下:其实现在有一种误解就是当人体温度降到零下5摄氏度的时候,细胞内的水分就会冻结并形成冰晶。这些冰晶会穿透细胞膜,导致严重的组织损伤。

其实并不然,细胞会受伤不只是这么简单的,而且细胞内的水分的结晶程度取决于冷冻速度。

在缓慢冷冻过程中,随着温度的降低,由细胞外部的水分会首先结冰[6],从而使得未结冰的溶液中溶质浓度升高,由于细胞膜是高选择性的半透膜,可以让水通过,导致水向细胞外跑去,细胞内的溶质浓度就会升高,细胞体积也会因此缩小。

显然,无论是细胞外,还是细胞内,溶质浓度的增加对细胞的生存都不是一件好事[7]。甚至这种高浓度环境可能会破坏细胞膜,细胞膜坏了,复温的时候水就会大量涌入,导致细胞涨破死亡。不仅如此,细胞外的冰也会可能对细胞有破坏作用[8]。

而在快速冷冻过程中,快速降温可使水均匀形成冰时,可以让细胞外电解质高浓度的效应最小化,但是这样子细胞内的水也就多,细胞内的结晶就会更多,结晶从内部就已经破坏细胞[7]。死得更快。

而血液当然也有水组分,只要是细胞外有水,细胞就只能奥利给,直面死亡的恐惧了

也不是没有办法,这方法简单来讲就是把血液和水组分抽干,换成冷冻保护剂就好了。

这么神奇?这冷冻保护剂是什么东西?它不会结晶吗?

冷冻保护剂可以保护细胞免受溶质损伤和冰晶损伤。因为冷冻保护剂容易同溶液中的水分子结合,(个人理解:使其分子有序排列变难),从而降低冰点,减少冰晶生成。同时冷冻保护剂能够进入细胞,降低冰点的同时,尽可能平衡浓度,从而减缓高浓度效应。

一石二鸟,冷冻保护剂,秒~啊~

第三步嘛,也没啥好说的啊,什么?你问我为什么是-196℃?小傻瓜,因为液氮的温度就是-196℃啊。用液氮,主要原因就是因为其性价比高,现在对于做科研养细胞的人来说,用液氮可以说一件比较平常的事情了。

那你有想过-196℃大脑能保存多久吗?有学者计算过了,在-196℃的温度下,大脑想要缺血,要经过1千万亿亿年[5]。对你没有看错,我没有多写了一个亿,确实是一千万亿亿年。而且这只是保守估计,够不够顶?

好了,人体冷冻原理解释得差不多了,这篇专栏也是时候要跟大家说再见了。

且慢!对不起!我好像漏掉了什么!你品,你细品…..

哎呦,我漏掉了复活啊!冷冻讲爽了,竟然把复活给忘了Σ( ° △ °|||)︴,不能复活,冻得再厉害也莫得用哦。(。ӧ◡ӧ。)

这也不能怪我啊,现在的学者都是主要研究怎么冻,很少听说研究把人活过来的。( •̥́ ˍ •̀ू )

人体冷冻界大佬Alcor 基金会的行政助理马吉·克莱玛都更是直接明说了:基金会只负责“冷冻”,不负责“复活”,只提供了一种“可能性”。

能不能完美复活,其实主要的问题还是在于能不能把大脑冻得完整,冻得完美

还是那个冰晶的问题,虽说冷冻保护剂可以尽可能减少冰晶的形成,以降低带来的伤害,但是冰晶终究还是有的,但凡是有,就有可能伤害到大脑神经元。一不小心,神经元伤得太重。那复活过来变成残疾人也不是没有可能滴,煎熬!(`へ´)

聪明的科学家想到了一个好主意: 水的玻璃化转变

玻璃态的物质兼有晶体刚性固态结构和液体无序结构的特性[9],而水转化成玻璃态的时候,其内部没有形成晶格,体积也就不会膨胀。

说起来可能比较复杂,可以简单理解成:无法流动的水。所以你可以想象这种状态其实并不会对细胞造成伤害。

玻璃态水

理论上讲,只要降温速度足够快,任何过冷液体在降温过程中的结晶过程均会被抑制而最终形成玻璃[10],冷冻保护剂当然也不会例外。

玻璃化冷冻保存法的基本原理是将细胞中的水分置换成高浓度的冷冻保护剂,以较小的冷冻体积投入液氮, 这样在超低温环境下迅速凝固时, 冷冻保护剂形成不规则的玻璃化样固体, 保存了细胞中的正常分子和离子分布, 避免了细胞内外冰晶的形成, 因而在细胞内发生玻璃化时能起到保护作用[11]。

许多研究在器官玻璃化冷冻成功方面取得了一些令人鼓舞的进展[12-14],玻璃化冷冻保存法可以作为人体冷冻技术的理想方案。

但是捏,问题又来了,因为效果好的冷冻保护剂如DMSO,一般是有毒性[15],那肯定会对细胞有伤害啊,特别是对于脆弱的神经元细胞,是真的难顶。

不用怕,聪明的科学家又想到一个好主意,咦?我为什么说又?不管了。通过创新的方法设计出了多种低毒性的冷冻保护剂[16-17]。既然毒性可以通过设计新试剂降低,我们不妨把它当成是一种曙光,期待未来可以设计出无毒的冷冻保护剂。

虽然现在的玻璃化冷冻技术仍然不可避免带有危害,但是Alocr基金会人体冷冻计划已经在进行了,许多人也已经进行了人体冷冻。那以以现在玻璃化冷冻水平到底能不能保证复活的时候,自己能够拥有健全人生存的能力呢?

为了解决这个问题,我们可以进行活体实验。什么! 你不会以为是进行人体实验吧?!人体实验不可能的啦,这辈子都不可能的。

但是动物实验可以有。(爱动物协会表示谴责( ̄(工) ̄))

其实动物实验也不多(无奈),我就举三例吧。

一、有学者直接模仿模仿一例真实的一名78岁白人妇女进行的人体冷冻的操作,对小鼠进行了冷冻,经过检测发现,冻存不影响海马突触网络[18]。而这海马突触网络是大脑的重要部分,和记忆等有一定关系。

二、小鼠卵巢。冷冻保存的玻璃化小鼠卵巢-196℃,复温后,受精,并将胚胎移植到假孕小鼠,仍能发育成幼崽[19]。

三、小鼠海马脑片被用玻璃化的方法冷冻在-130℃,复温后发现最容易受到缺血性损伤的脑区超微结构几乎完整[20]。

现在你是不是对玻璃化冷冻已经有点信心了?

其实在最近,另一个领域的研究,也给人体冷冻技术带来了希望。这个领域主要研究如何利用人工的方法修复受损的大脑,弥补或修复受损的神经元等神经细胞。

神经元分化程度高,所以一旦神经元受伤修复起来十分的慢,如果受伤严重,还有可能造成不可修复的伤害,而且目前修复神经元的药物的效果也不是十分理想。所以,一旦有损伤,后果很严重。

现在科学家在不断探索人工修复脑损伤的方法,研究神经修复的方向有很多,我就简单说一个我最看好的吧:神经干细胞移植技术。

像我们由baby来一样,神经元可以来源于神经干细胞(NSCs)的。如果我们的神经元受伤了,我们可以把神经干细胞移植入受伤的大脑,存活的神经干细胞是有一定概率转变成神经元,弥补大脑神经性的创伤。 而且移植入体内的神经干细胞还能分泌细胞因子,可以帮助细胞生长和存活[21-22]。

不单能做输出,还能做辅助,就一个字,牛!

这种技术虽然尚未成熟,但是现在已经有部分运用于临床了,被用来治疗阿尔兹海默症(老人痴呆),小儿脑瘫,帕金斯病,脊髓损伤等等神经损伤疾病。未来可期。

神经干细胞

你所求的东西,还是尽量不要把希望完全寄托在人体冷冻技术上吧。冷冻技术的确在进步,但是复活的技术遥遥无期,将对受试者进行复温,去除冷冻保护剂,修复组织或重建一副肉身之躯,并对受试者进行补血这一系列操作绝非易事。可能还有众多难题未冒出来,在未来甚至有可能出现悖论,要是出现无解的难题,你在人体冷冻技术上所消耗的,所寄托的,只是如流水一般,白白淌去。

所以活着的时候,还是要活得有意义,在限制的自由中,做自己喜欢的东西,追求自己所爱。要是有喜欢的女孩子,就赶紧去表白吧,别扭扭捏捏的,不像个样!人生苦短,冲鸭!

说了这么多,有兴趣去人体冷冻的小伙伴是不是很想知道人体冷冻的价格。

据悉,人体冷冻的收费分别为:

1万美元(俄罗斯KrioRus公司的脑神经冷藏项目)

2.8万美元(俄罗斯KrioRus公司的全身冷藏项目)

8万美元(Alcor生命延续基金的脑冷藏项目)

15.5万美元(CI美国人体冷冻学会的全身冷冻)

20万美元(Alcor生命延续基金的全身冷藏项目)

收费视不同的公司、服务、国家或地区而定。

嘿嘿,只冻脑能更便宜一点哦。

总结网上消息可知,我国人体冷冻费用由公益基金会帮助的情况下,起冻100万以上,每过10天左右或半个月,会补充一次液氮,每年的费用大概在5万元左右。当然,无论是选哪种服务,都可以通过保险抵消部分。小伙子,深圳一套房完全可以换一次人体冷冻了耶。(๑•́ ₃ •̀๑)

人体冷冻,你心动了吗?

总结:

现有技术目前只是停留在研究如何进行冷冻上,成果是有的,人体冷冻造成的损伤也在逐渐降低。但复活技术的研究遥遥无期。动物实验的成功告诉我们:希望总还是有的,只是比较遥远罢了。不如活在当下,趁还活着,做多点自己喜欢的事情,活得开心点,要知道死了就什么都没了。(ง •̀_•́)ง

参考文献:

1.杜海涛. 死亡的深度技术化:人体冷冻技术在死亡问题上的哲学话语. 东北大学学报(社会科学版) 2018, 20(02): 117-122.

2.刘元生. 心肺复苏2015年指南与解读. 临床心电学杂志 2015, 24(06): 401-409.

3.Eich C, Bräuer A, Kettler D. Recovery of a hypothermic drowned child after resuscitation with cardiopulmonary bypass followed by prolonged extracorporeal membrane oxygenation. RESUSCITATION 2005, 67(1): 145-148.

4.G BR, G BP, S BR, K TJ, M CH. The use of extracorporeal rewarming in a child submerged for 66 minutes. JAMA 1988, 260(3).

5.Best BP. Scientific Justification of Cryonics Practice. REJUV RES 2008, 11(2): 493-503.

6.Farrant J. General observations on cell preservation. Low Temperature Preservation in Medicine and Biology 1980: 1-18.

7.P. M, P. LS, Y. CEH. A two-factor hypothesis of freezing injury: Evidence from Chinese hamster tissue-culture cells. Academic Press 1972, 71(2).

8.P M. Freezing of living cells: mechanisms and implications. The American journal of physiology 1984, 247(3 Pt 1).

9.赵立山. 水溶液的液固转变以及玻璃化转变的研究., 北京科技大学, 2017.

10.G DP, H SF. Supercooled liquids and the glass transition. NATURE 2001, 410(6825).

11.周亮. 玻璃化冷冻对人微量精子冷冻复苏效果、DNA完整性和线粒体膜电位的影响., 河北医科大学, 2016.

12.S KB, M FG. Permanent life support by kidneys perfused with a vitrifiable (7.5 molar) cryoprotectant solution. TRANSPLANTATION 2000, 70(1).

13.M FG, E AS. Cryopreservation of the mammalian kidney. II. Demonstration of immediate ex vivo function after introduction and removal of 7.5 M cryoprotectant. CRYOBIOLOGY 1997, 35(2).

14.C SY, S KB, F L, G BK, J TM. Vitreous cryopreservation maintains the function of vascular grafts. NAT BIOTECHNOL 2000, 18(3).

15.M FG, H LT, H L, S DM, T MH. Cryoprotectant toxicity and cryoprotectant toxicity reduction: in search of molecular mechanisms. CRYOBIOLOGY 1990, 27(3).

16.Fahy GM, Wowk B, Wu J, Phan J, Rasch C, Chang A, Zendejas E. Cryopreservation of organs by vitrification: perspectives and recent advances. CRYOBIOLOGY 2004, 48(2).

17.M FG, Brian W, Jun W, Sharon P. Improved vitrification solutions based on the predictability of vitrification solution toxicity. CRYOBIOLOGY 2004, 48(1).

18.Martina C, Francisco L, Maria E, Leo PE, Nestor B, Ramon MG, Gustavo GR. CRYOPRESERVATION OF A HUMAN BRAIN AND ITS EXPERIMENTAL CORRELATE IN RATS. REJUV RES 2020.

19.Akiko H, Nahoko M, Toshitada O, Koji K. Pup birth from mouse oocytes in preantral follicles derived from vitrified and warmed ovaries followed by in vitro growth, in vitro maturation, and in vitro fertilization. FERTIL STERIL 2006, 86(4 Suppl).

20.Yuri P, M FG, Robert M. Cryopreservation of rat hippocampal slices by vitrification. CRYOBIOLOGY 2006, 52(2).

21.Wei Z, Guo-Jun G, Qi Z, Jian-Hui L, Bo Z, Yi G, Mei-Yun W, Qi-Yong G, Jian-Rong X. NSCs promote hippocampal neurogenesis, metabolic changes and synaptogenesis in APP/PS1 transgenic mice. HIPPOCAMPUS 2017, 27(12).

22.Mathew B, Brian S, Sara M, A CN, A AA, L DJ, Franz-Josef M, F LJ, Eliezer M, M LF. Neural stem cells genetically-modified to express neprilysin reduce pathology in Alzheimer transgenic models. STEM CELL RES THER 2014, 5(2).

这次是真的结束了,肝了这么多天论文,总算是写完了,求个三连不过分吧,要是你不给我,我就,,,,,

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