Что такое витрификация?
Современная крионика может предложить людям высококачественное криосохранение с помощью новейшей технологии витрификации. Так что же такое витрификация? На каком принципе это работает?
Открыл вирификацию клеток и микроорганизмов путем сверхбыстрого охлаждения и нагревания американский исследователь Лайет (Luyet) и сотрудники его лаборатории в конце 30-х годов XX века [1], [2]. При сверхбыстром охлаждении вода превращается не в кристаллический, а в аморфный или стеклообразный лед, который не изменяет структуры клеток.
Итак. основные идеи для понимания витрификации.
1) Живая ткань состоит преимущественно из воды:
2) Вода в живых тканях является составной частью жидкости, где, наряду с водой находятся и другие молекулы:
3) Если ткань охлаждается до температуры замораживания,
то молекулы воды начинают соединяться и образуют растущие кристаллы льда:
4) Лед отжимает другие молекулы вовне растущего кристалла, где они собираются
в химически более активный вредный концентрированный раствор:
5) На клеточном уровне лед образуется сначала снаружи клеток:
6) Растущий лед заставляет клетки терять влагу и сжиматься:
7) В результате клетки повреждаются, раздавливаются между кристаллами льда:
8) Добавление химических веществ, называемых криопротекторами,
в воду может предотвратить соединение молекул воды в кристаллы и,
соответственно, - образования льда:
9) Вместо кристаллизации, молекулы просто движутся все медленней
и медленней по мере охлаждения:
10) В результате при температурах ниже -100° C молекулы блокируются
на своих местах и образуют твердое тело, но без образования клристаллов. Вода, становящаяся
твердой без замораживания, называется «витрифицированной»:
11) Криопротекторы добавляются к клеткам перед глубоким охлаждением:
12) Во время охлаждения клетки не повреждаются, т.к. лед не образуется:
13) Наконец, клетки витрифицированы, и биологическое время остановлено:
14) Так как лед при витрификации не образуется, витрификация может превратить
биологическую ткань в твердую без структурного ущерба:
15) Целые органы могут быть превращены в твердые, витрифицированные тела и сохранены при температурах ниже -140° C. Ученые работают над улучшением криопротекторов, используемых для витрификации, что позволит сохранять органы для трансплантации и криопациентов - для будущего оживления. Мы уверены, что интоксикация, которая пока еще происходит при экспериментальной витрификации человеческих органов, будет обратима с помощью будущих восстановительных технологий молекулярного уровня.
Ниже - фотография замороженной и витрифицированной почки кролика. Результат экспериментов Г. Фея, исследовательска компания "21st Century Medicine".
Дополнительно:
- Luyet B. J. The vitrification of organic colloids and of protoplasm // Biodinamica. 1937. - V.l. - №29. - P. 1 - 14.
- Luyet B. J., Gehenio P. M. Life and death at low temperatures. - Biodinamica, 1940, Missouri.
Перевод первичной статьи (которая была позже видоизменена и дополнена) - Ирина Погребная и Елена Милова.
Оригинал первоначального текста находится на сайте криокомпании "Алькор" (США)
