23:24
Влияние низких температур на живой организм начало интересовать учёных ещё с 17 века. Тогда начали проводиться серьёзные исследования животных, впадающих в зимнюю спячку. Небольшая группа учёных считала, что регулярное повторение цикла «заморозка-оттаивание-заморозка» позволит человеку жить дольше. На тот момент из-за недостаточного уровня развития технологий не представлялось возможным провести полноценный эксперимент по криоконсервации – ткани попросту невозможно было охладить с достаточной скоростью. Однако к середине 20 века в ходе экспериментов над пленниками во времена Второй Мировой Войны учёные получили возможность вновь вернуться к этой теме с уже гораздо большим арсеналом. Именно тогда была получена большая часть информации о поведении тканей человеческого тела в условиях экстремально низких температур.
С тех пор учёные постоянно проводят эксперименты по заморозке различных животных и их внутренних органов: от червей и тихоходок до печени и мозга.
Перейдём к конкретике: как происходит процесс криогенной заморозки. Биологический объект помещается в специальный герметичный сосуд, который выдерживает перепады в условиях хранения – температуре, влажности и присутствие определённых химических элементов. Затем капсула погружается в ёмкость с жидким азотом, за несколько минут остывая до -130 - -1960С. В таком состоянии препарат может храниться практически бесконечно долгое время: низкие температуры останавливают процессы на клеточном уровне, такие как старение, разложение и обмен веществ. Основная проблема при заморозке состоит в том, что клетки тела наполнены водой. При медленной заморозке вода вымораживается и выходит во внешнюю среду (так что не пытайтесь заморозить себя самостоятельно где-нибудь на вершине гор – ничего хорошего из этой затеи не выйдет), попутно разрушая макромолекулы с гидративными комплексами; при быстрой вода превращается в лёд прямо в клетке и распирает её, пока та не разрушится.
Учёные нашли способ оградить клетки от разрушающего воздействия льда. Для этого используются криопротекторы – вещества, которые проникают сквозь клеточные мембраны и создают водородные связи с молекулами воды. Наиболее популярным криопротектором, признанным сегодня наиболее действенным, является глицерин с добавлением в раствор минеральных солей.
Ряд экспериментов позволил выяснить, что после разморозки сегодня можно сохранить в рабочем состоянии около 80-90% живых клеток. Основной вопрос – достаточно ли этих процентов для полноценной работы. Все ткани обладают регенеративными свойствами в разной степени. Так, размороженные сперматозоиды остаются активными и несут полноценную генетическую информацию, половые органы восстанавливают активность, а более сложные – например, печень, - пока работает успешно лишь в течение короткого промежутка времени (около 2 часов). Последним и наиболее значимым достижением стала успешная разморозка мозга кролика, который был подвергнут криоконсервации путём медленного охлаждения. Учёные подтвердили, что нейронные связи остались в рабочем состоянии.
Значит ли это, что мы можем смело передавать свои тела на заморозку, чтобы проснуться, к примеру, в 23 веке? На самом деле, нет. Пока ни один человек не был разморожен после добровольной консервации, так как их тела подверглись консервации уже после смерти. Возможности оживить их или заморозить живого человека современная наука не имеет (по ряду причин технического и этического свойства). Зато эта технология близка к использованию при оперативном вмешательстве в случае наличия повреждений, сопровождающихся обширным кровотечением. Кровь в таких ситуациях будет временно заменяться физраствором, который охладит тело до температуры 100С, при которой максимально замедляется клеточная активность. Хирурги смогут устранить крупные повреждения и наложить швы, после чего раствор заменится кровью, которая медленно разогреет организм. Это не совсем криоконсервация, данная разработка является побочной при изучении возможностей заморозки тела, но это никак не уменьшает её потенциальной полезности в глазах пациентов.
Попадём ли мы, как главный герой «Футурамы», в не очень прекрасный мир будущего? Надеемся, что в ближайшее время мы сможем найти ответ на этот вопрос.
Дмитрий Потапкин, специально для Обзор.press.
