当前位置:

首 页 > 技术文章 > 自然界林蛙复苏 冷冻复活技术运用成为可能
目录导航 Directory

技术支持Article

自然界林蛙复苏 冷冻复活技术运用成为可能
发布时间: 点击次数:次

大自然已经证明,某些种类的动物,包括爬行动物,两栖类,蠕虫和昆虫是可以实现身体的低温冷冻并再次苏醒的。经过训练,能够识别某种特定气味信号的蠕虫在被冷冻并再次解冻苏醒之后仍然保留着对于这种特定气味的记忆。一种林蛙在冬天会被冰雪完全冻结,但到第二年春天,它们又能够重新活蹦乱跳,完全不受任何影响。

冰冻林蛙

林蛙:当温度低于0℃时,它们的皮肤层便开始结冰;如果温度继续下降,它们的动脉和静脉也开始出现冰冻现象,心脏和大脑随之停止工作,眼睛也变得惨白。当天气转暖温度回升时,林蛙们又逐渐恢复正常,欢蹦乱跳得好像什么事都没有发生。这一现象让科学家们称奇不已,并促使他们努力发现林蛙这种“冰冻不死”之谜,为人类医学作出贡献。

美科学家说,尽管这一过程使全身65%的水分都被冻结,林蛙自身却有一种抗冻成分防止细胞内水分也遭冰冻之苦。

在冬天来临之前,林蛙通常会甩开肚皮恣意狂吃,使肝脏内储存起大量淀粉。一旦严冬迫近,大部分淀粉转化成葡萄糖或血糖,它们的形成使林蛙细胞内的水分凝固温度下降。得益于此,林蛙体内细胞始终保持着液态状态,而且,即使细胞间的空隙也冻成了冰,细胞内水分也不会受到影响

“当处在冰点以下时,林蛙全身器官都被冻住,但它却安然无恙,”美俄亥俄州迈阿密大学动物学教授乔恩·科斯坦佐说,“然而,我们却不能够像林蛙那样保存好哪怕是一个人体器官。”

林蛙不畏严寒天气的习性令医学研究人员非常希望能够发明一种方法,让人体器官也能数小时或数天之内不会变质。

冷冻实验台

目前,当某人捐献出器官时,医生们通常在经过特殊处理后将器官放在冰块上。但他们无法将其冷冻,不然冰晶会毁坏器官细胞。然而,人体器官却不能无限制地被闲置。比如,肾的保存时间只有48小时,而心脏的保存时间短得多,只有区区4小时。

在细胞层面上,我们对于这些由于冷冻-解冻造成的损伤仍然理解地非常肤浅,但这种损伤的确是可以被控制的。我们可以在两个方面持续努力:改进冷冻保存技术液氮罐的普及和应用,现在正在努力,以及不断优化解冻过程。在冷冻阶段,通过细致的温度调控,并配合各种不同的冷冻保护剂,机体的组织损伤是可以被控制的。

但我们需要担心的还不仅仅是单个的细胞。在冷冻状态下,机体组织在生物学上基本上是出于稳定状态的。此时生物化学反应,包括降解过程,在低温环境下都被极大的减慢甚至终止了。然而在低温状态下,机体却可能遭受一些物理损伤,比如细如发丝的微小裂痕。

还有,在解冻过程中,温度的细微变化也可能导致一系列的问题。除此之外,在整体表观遗传学方面也将产生影响——通俗的说,表观遗传学认为,环境因素和我们对于生活方式的选择将会影响我们的基因。然而,抗氧化剂和其他物质都能够帮助解冻后的恢复并防止损伤扩大化。

液氮罐

细胞保存方面的很多技术进展都是由再生医学领域的需求所推动的。利用低温保存的细胞和单一组织器官,如卵子、精子、骨髓、干细胞、眼角膜、皮肤等等,在技术上早就已经实现了低温保存-解冻并用于手术移植。科学家们也已经着手研究利用低温技术保存人体的一些部分,比如手指或者脚。而一些复杂器官,如肾脏、肝脏、肠子等等也早已实现了低温保存和解冻移植。但手术移植目前所依赖的技术仍然是低温,而不是冷冻技术,两者之间还是存在不同。

技术领域还有另外一项重大问题:那就是我们对于这项技术的要求还不仅于防止冷冻-解冻过程可能对机体产生的损伤,我们还必须修复和治好导致该名患者离世的疾病,从而让患者能够“起死回生”并恢复意识。

纳米修复技术是设想有一天人类将能够设计出某种极小的人造分子机器,其能够在细胞和组织层面修复我们身体在冷冻过程中造成的所有损伤,从而让解冻复原和“起死回生”成为可能。

上一篇 液氮罐真空检测技术的应用 下一篇 医院液氮系统所需液氮罐一览表
联系人:周英
电话:
021-31009858
手机:
15900994998
  • 点击这里给我发消息