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瞬间低温冰冻人体,解冻后人体还会有生命活动吗?

本帖由 漂亮的石头2020-09-27 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    [​IMG] 倩Sur,医学博士,康复学硕士, 出版《完美体态》 阅读原文

    首先,我们来看看冷冻遗体和解冻需要的条件:

    1. 冷冻过程:液氮、冷冻保护剂、程序化冷冻仪、冷冻储存容器;

    2. 解冻过程:复温、去除冷冻保护剂、评估细胞 + 组织 + 器官功能。

    [​IMG]
    图源 comb.io

    液氮保存组织的优点:-196℃ 液氮中,细胞酶活力几乎完全受到抑制,自由的液态水不复存在,水分子以束缚、冰晶、玻璃化状态存在,物理反应近乎终止,细胞进程处于停滞状态,唯一能够损伤细胞饿因素是来源于外界物理辐射造成的细胞 DNA 结构破坏。适用于 6 周以上的样本保存。这就是为什么冷冻遗体优先选择液氮作为冷冻剂的原因。

    冷冻保护剂:细胞在冷冻过程中会有自由水形成冰晶结构,这些微粒毁损伤细胞内细胞器,甚至细胞膜也会破损,这对于细胞的保存是非常不利的。冷冻前和冷冻过程中去除细胞内部分水分可以减少细胞内冰晶形成,通过添加特殊溶质可以实现这个目的,这就是冷冻保护剂。在冻存标本解冻过程中,细胞内含有渗透性保护剂浓度较高,会在解冻过程中因为水分高渗透进细胞导致细胞急剧肿胀而破裂。所以解冻过程中需要有技巧地去除冷冻保护剂。

    程序化冷冻仪:某些细胞在降温过快时会受到损伤,甚至在冷冻过程中被破坏,也就是“温度休克”,这主要与温度变化速率相关,多数在降温 15℃~-5℃ 之间出现。可能是由于细胞膜脂类的相变,导致膜受损,渗透率改变;或者是由于热收缩应激反应导致细胞膜结构断裂。所以,在特殊的降温阶段里,恒定降温速率十分重要,需要精确仪器来控制降温速率,配合冷冻保护剂添加,来减少细胞损伤。

    冷冻储存容器:目前最多使用的是液氮罐。将标本储存在液氮罐内可以达到一个近似 -196℃ 的温度。但是液氮罐储存有许多风险:液氮浓度水平和罐内温度检测不合格或未定期维持,可能造成保存的标本升温,液氮罐自身质量也会耗损液氮和隔热效果下降。粗鲁地将标本取出或开罐检查会造成存储组织污染、坏损、碎裂。储存容易搬迁和移动都会对罐内组织的保存有不良影响。

    我们暂且不谈冷冻人体复温的话题,因为这个技术现在人类还没有掌握,可能要留给后人去解答。不过,按照人类现在掌握的技术,可以复温精子库的精子,还有冻存的卵细胞和囊胚。但是在冷冻过程、存储期间、经过一系列解冻操作的细胞损害可能会导致一些质量不佳的精子、卵子、囊胚质量下降,难以顺利受精或成功妊娠。而这只是单个细胞的精子、卵子,以及四细胞或六细胞的囊胚,技术尚且要攻克许多难题,所以,可想而知,解冻由数亿万细胞组成的人体该有多复杂。

    在冷冻人体前:伦理委员会通过审核、经过患者同意、检测患者细胞活力、准备大量费用、充足冷冻材料以及后续补充的材料、准备超大型号降温控制设备、安排空间足够的储存场所... ...

    冷冻操作中:人体是一个由多组织、多细胞、多器官构成的系统,骨骼、血液、神经等等,不同细胞和组织各有特性,在降温冷冻过程中需要区别对待。对于卵细胞的冷冻,细胞外围与细胞中心在同一环境下仍有差距,可能会造成细胞内器官损伤。更何况是需要冷冻人体大量细胞,不知道现在有什么成熟的技术克服不同细胞之间的温度差距吗?或许把一个人按照一个一个细胞那样储存起来,或者按照不同组织器官分开保存,或者按照人体平面分开保存。我们不得而知现在的科学家是以什么形式储存人体的。

    在冷冻储存过程中,需要不断补充冷冻液氮,检测罐内环境,消毒杀菌等措施... ...

    而这些都是十分基础和肤浅的工作,真正的操作可能还要考虑许许多多问题。

    冷冻人体这样高难度的工作,我们现在尚不知道之前完成的科研人员是怎么设计和操作这些过程的。

    也许有一天,未来的医疗人员真的能够将我们现阶段保存的人体解冻成功,但是暂时是不会实现了,我们只能怀着期待等待那一天的顺利到来。

    不过现在人工智能这样迅速发展,也许,那些想尽办法冷冻至亲身体的人,在不久的将来会遇到一个借助人工智能“复活”来到身边的家人。

    也许他们双双痛苦地离开这个时空后,在另一个平行时空会相遇,并幸福快乐生活在一起。

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