Обновить

Дадим крионике шанс? Замораживание без кристаллизации — эндотермические «эритроциты»

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение11 мин
Охват и читатели15K
Всего голосов 45: ↑45 и ↓0+62
Комментарии39

Комментарии 39

На мой скромный взгляд, заморозить - это полдела, проблема в разморозке: если кто-то в рамках научной работы и экспериментов на практике докажет, что биологические ткани не повреждены и полностью функционируют в масштабе целого организма (на чём-то сложнее лягушки) - можно будет говорить о шансах. Емнип, пока что подобное долговременное сохранение удалось только для отдельных органов.

Что касается капсул... Звучит как магия. Конкретные химические соединения, материал капсул, биоинертность и биосовместимость - возможные реакции со средами организма (в т. ч. имунный ответ, образование тромбов, ещё что-нибудь..), как удержать материал капсулы целым, как гарантировать выведение... Вопросов много, ответов мало.

Соединения — вода и нитрат аммония. Поверхность капсул — сталь, титан, высокомолекулярный полиэтилен — всё это материалы, более полувека широко применяемые в качестве имплантов, начиная от остеосинтеза до шовного хирургического материала. Они могут находиться в организме годами и считаются «невидимыми» для иммунной системы, а тут предполагается пребывание капсул в организме в течение нескольких минут или часов. Нагрузка на капсулы меньше, чем на эритроциты, и действуют в течение короткого времени. Какие тромбы? Понятно, что капсулы вводятся тогда, когда кровь слита и отдельно заморожена — как сейчас хранят замороженные препараты крови. В сосудистом русле — крионоситель, соляной раствор с криопротекторами.

Конечно, сначала испытания на взвесях клеток дрожжей и клетках крови. Затем — слои клеток, фибробласты, in vitro эти препараты и сейчас успешно переносят разморозку заморозку, но можно пробовать - отрабатывать капсулы. Затем отдельные органы животных. Когда будет целое млекопитающее или птица, шагов к подобному циклу на человеке останется меньше. Буду рад ответить на другие вопросы.

Может сначала вам стоит раскритиковать крионику, опровергнуть и предлагаемый вами метод, и всевозможные альтернативы, а уже потом можно будет попробовать поискать подтверждения, усовершествования и прочие варианты? Не уверен, но мне кажется, что сейчас вы предвзяты. Емнип, в науке начинают именно с опровержения гипотез.

Взять, например, имплантаты: одно дело, когда это условная замена коленного или тазобедренного сустава, которая статично прикреплена к кости; и другое дело - когда тысячи микрокапсул находятся в сосудах, причём они должны отработать почти синхронно, обеспечив моментальный нагрев/заморозку. Где гарантия что контакт с капсулами не повредит стенки сосудов чисто механически? Что изменение температуры достаточно быстро передастся окружающим тканям, заморозка/разморозка будет постепенной в любом случае - где-то температура изменится быстрее, где-то медленее (емнип, по-научному это "градиент"): термодинамику как обходить будете? Особенности распространения УЗ и микроволн в тканях скорее всего не позволят "достучаться" до всех капсул одновременно, задержки из-за поглощения и рассеяния неизбежны (а до чего-то сигнал не дойдёт вовсе!) - где решение проблемы? Биофизические расчёты проведены были, для обоснования? Моделирование? Не через ИИ: нейросети поддакивают человеку и подтвердят любую глупость, если не попросить об обратном.

Я в принципе считаю крионику сомнительным предприятием - вслед за многими другими, гораздо более умными, людьми, поэтому и вопросов у меня много.

Справедливости ради нитрат аммония не безопасное вещество. ПДК в питьевой воде не более 2 мг/л. При растворении нитрата аммония температура падает и падает скорость растворения, т.е. скорость снижения температуры, это тоже надо учитывать.

Если верить рисунку автора, NH4NO3 изолирован от сред организма оболочкой, что устраняет (вроде как) проблему токсичности. Мне кажется, "прикол" будет в другом: огромное количество мелких частиц (капсул) изменит физические свойства раствора (вязкость, давление для переливания в сосуды, гидродинамику...), что негативно скажется на процедуре и всё-таки вызовет повреждение тканей.

Так сейчас в крови плавают эритроциты, если делать капсулы размером с эритроцит - можно считать сосудистое русло заведомо рассчитано именно на такие условия эксплуатации

Эритроциты имеют определённую форму, размер, объём, химические и физические свойства, и в крови их определённое количество; кровь также имеет определённые свойства, в том числе гидродинамические.

Автор предлагает заливать в сосуды другой раствор, наполненный другими частицами (капсулами), у которых будут иные свойства и потребуется иное количество. Возможно их потребуется больше, чем эритроцитов? Мне одному кажется, что это немного другое и необходимо правильно поставить задачу и пересчитать показатели, чтобы хотя бы примерно прикинуть как оно будет в сосудистом русле? Турбулентное там будет течение или ламинарное? Будут частицы склеиваться, сталкиваться, что-то повреждать или нет? Сосудистое русло, кстати, отличается в разных сосудах, кто-нибудь это учёл? Без утверждений "похоже", "заведомо", etc. а с какими-никакими, но циферками? Впрочем, до появления прототипов и проведения опытов это всё равно сферический конь в вакууме, как его не обсчитывай...

Соединения — вода и нитрат аммония. Поверхность капсул — сталь, титан, высокомолекулярный полиэтилен — всё это материалы, более полувека широко применяемые в качестве имплантов, начиная от остеосинтеза до шовного хирургического материала. Они могут находиться в организме годами и считаются «невидимыми» для иммунной системы, а тут предполагается пребывание капсул в организме в течение нескольких минут или часов. Нагрузка на капсулы меньше, чем на эритроциты, и действуют в течение короткого времени. Какие тромбы? Понятно, что капсулы вводятся тогда, когда кровь слита и отдельно заморожена — как сейчас хранят замороженные препараты крови. В сосудистом русле — крионоситель, соляной раствор с криопротекторами.

Конечно, сначала испытания на взвесях клеток дрожжей и клетках крови. Затем — слои клеток, фибробласты, in vitro эти препараты и сейчас успешно переносят разморозку заморозку, но можно пробовать - отрабатывать капсулы. Затем отдельные органы животных. Когда будет целое млекопитающее или птица, шагов к подобному циклу на человеке останется меньше. Буду рад ответить на другие вопросы.

У эритроцитов есть ряд свойств, которые позволяют им проходить по капиллярам.
1. Они деформируются, протискиваясь через узости.

2. Они выделяют специальные метаболиты - вазодилататоры, которые приводят к локальному расслаблению сосудов.
Соответственно, ваши капсулы нельзя делать размером с эритроцит, а нужно делать их гораздо меньше.


Нельзя сравнивать нахождение инородного тела изолированно и нахождение инородного тела в кровяном русле. Почитайте про проблему кальцификации для клапанов сердца. Проблема агрегации ваших частиц в комплексы нуждается в глубоком полноценном исследовании, чтобы исключить возможность образования тромбов.


PS. Сама идея сохранять старое тело порочна в основе. Зачем замораживать изношенные агрегаты? Чем они так примечательны?

Изо всех сил нужно разрабатывать технологии выращивания нового тела с заданными свойствами на основе ваших стволовых клеток.


Что-то я сомневаюсь: в одной клетке миллионы независимых центров кристаллизации воды. Даже если ваша капсула находится рядом с мембраной центр клетки всё равно сначала замёрзнет (при этом вода выделит скрытую теплоту) и разрушит клетку изнутри.

отдельные клетки - клетки крови, половые клетки, и даже эмбрионы величиной в сотню клеток успешно замораживают уже сейчас. Так что скорости охлаждения для предотвращения образования кристаллов разрушающих размеров не запредельно высоки. Капсулы как раз могут это обеспечить как раз на расстояниях между капилярами кровеносной системы. Тут критическим является не сама скорость забора тепла, а одновременность в больших объемах. И именно этот порог и должны дать возможность перешагнуть капсулы, по аналогии, как эритроциты помогают держать постоянно высокую концентрацию кислорода в тканях.

Мне не хватило обзора текущих методов заморозки, какие криопротекторы используют их плюсы и минусы, а то не понятно, насколько предложенная технология будет лучше уже имеющихся. Ну, и про Лема бы сократил...

Идея прекрасная, но может ли быть, что её реализация будет подобна созданию термоядерного реактора (мини солнца)? Возможно, что такое можно создать, но технологически это будет стоить очень больших денег, что может немного ограничивать круг экспериментаторов, создать капсулу с солью, которая при определенной температуре "открывается", наморозить на это льда и заключит в ещё одну нейтральную для организма капсулу...

Лем, врач по образованию, одним из первых описал возможный способ витрификации, но этот способ был груб и травматичен — взрывная заморозка жидким азотом, ломающая кости.

Дело не в травматичности, а в том, что жидким азотом толком ничего заморозить нельзя, у него отвратительная теплоемкость и теплопроводимость. Еще и вскипает легко, еще больше ухудшая все это*

Да отличная у него тепломкость и теплопроводность. У жидкого. Вот когда вскипает - да, возникают некоторые проблемы: у газообразного азота, окружающего замораживаемый объект, теплопроводность и объёмная теплоёмкость весьма плачевны.

Не совсем понято что делать с костным мозгом внутри костей скелета. Даже если доставить криопротектор внутрь всех трубчатых костей или извлечь из каждой каким либо способом костный мозг для отдельной заморозки, остается еще губчатое вещество костей, также содержащее костный мозг. Каким образом добраться до него?
Я не специалист, но подозреваю что в организме еще масса различных полостей не имеющих прямого сообщения к кровеносной или лимфатической системой - например глазное яблоко. В него тоже впрыскивать криопротектор?

На мой взгляд пока можно забыть про заморозку целых людей, там слишком много проблем с гематоэнцефалическим барьером и токсичностью солей для мозга, и сосредоточиться на отдельных органах. Почка или печень объекты компактные, их проще перфузировать и контролировать. Если эта технология позволит хранить донорские органы хотя бы неделю вместо часов, будет уже революция, которая окупит все затраты на R&D

Так вы, батенька, инвестиций у старых властьимущих не добъётесь. Надо же не лдюей замораживать, а технологию развивать, деньги тратить, отчёты рисовать, данные получать. Те же органы - отличный промежуточный этап, чтобы хоть как-то показать результаты, MVP, надуть пузырь.

Пусть властьимущие инвестируют в то что реально работает. Долгосрочное хранение органов для пересадки - гораздо более перспективное, крайне важное и необходимое прямо сейчас дело, нежели крионика с её кучей проблем и обещанием оживить человека когда-то в будущем методом, который ещё не придумали.

Пусть. Разрешаю :)

По теме - выращивание органов кажется мне не менее достижимой, но гораздо более перспективной областью для инвестиций, чем замораживание и хранение. Может чуть сложнее с точки зрения этики и техники, зато гораздо более универсальное с точки зрения трансплантологии.

Одно другому не мешает, инвестпортфель надо диверсифицировать :)

Почему с точки зрения этики сложнее? С этикой как раз всё легче, т. к. при обычной пересадке орган берётся у кого-то другого (нередко - умершего), а при выращивании берут клетки самого пациента - вполне себе этично. Прогресс идёт медленно, но зато уверенно: есть выращенные и пересаженные уши, носы, мочевые пузыри (внезапно)... С чем-то более сложным только ведутся эксперименты, судя по тому что мне Google подсказывает.

Выращивание из клеток пациента - путь в /dev/null

На момент, когда пациенту нужен орган, он уж едолжен быть.

А значит, надо клонировать орган "впрок".

Читал когда-то, что впавших в спячку хомяков замораживали до минусовых температур, и при этом ледяные кристаллы образовывались у них даже в мозгу, а после их спокойно оттаивали и они вполне себе оживали.

Авторам стоит ознакомиться с практикой действующих крионических компаний и исследованиями по теме.

  • Эксперименты О. Смит показали, что образование некоторого количества льда (до ~60% воды в головном мозгу джунгарских хомячков - "Критерий Смит") допустимо.

  • Такие крионические компании, как Алькор и Институт крионики используют витрификацию с высокой концентрацией веществ - криопротекторов, позволяющей производить охлаждение с разумными скоростями.

  • Быстрое охлаждение может быть достигнуто путём персуффляции (продувания) кровеносного русла холодным газом.

  • Быстрое согревание (тут скорость ещё важнее, чем при охлаждении) может быть достигнута с помощью СВЧ-нагрева. При этом возникает проблема неравномерности, но её можно решить с помощью заранее введённых в кровеносное русло магнитных наночастиц.

В целом - проблем, действительно, много, но они выглядят решаемыми. На настоящий момент идут достаточно удачные эксперименты по криосохранению отдельных органов.

По причинам юридического характера криосохранение человека (собственно, крионика) возможно только после фиксации смерти ("юридическая смерть"). Однако впереди у нас вечность прогресса и нельзя исключить, что в какой-то момент станет возможным реанимация тех, кто на сегодня считается умершим - а затем и излечение, омоложение, адаптация к новым условиям жизни. Отсюда возникает практическая задача - доставка этих людей в то время в настолько хорошем состоянии, насколько это возможно. Никто ничего не обещает, но - поскольку невозможность восстановления не доказана - попробовать стоит.

Не исключено, что восстановление будет осуществлено путём переноса личности га электронный носитель; главная задача - сохранение коннектома головного мозга

Информация в мозгу хранится не в коннектоме, а в синаптических щелях.

Если бы действительно было так, никакой устойчивой личности существовать бы не могло - синапсы в мозгу постоянно формируются и рассасываются. У человека время "жизни" отдельного синапса варьирует в пределе от нескольких часов до месяцев и лет

Что-то вы оба путаетесь. Синапсы - часть коннектома, именно их и предполагается сохранять наряду с нейронами

"В синаптических щелях" - если имеется ввиду текущее электро-химическое состояние активности мозга - то это кратковременная память, по ночам она переходит в долговременную (рост синапсов)

Кратковременную память можно обнулить, будет просто потеря воспоминаний за последние несколько часов, бекап поднимется из долговременной

Конфигурация синаптических связей между нейронами - да. Но, если я правильно понял, имелось в виду именно текущее состояние синаптических щелей. Сохранять же мы стараемся как можно больше, всё, что можно - если получится, то и состояние щелей, но реально, скорее всего, сохранить коннектом

Это не есть проблема. В предыдущей статье было сказано, что на 1 бит личной информации приходится примерно 500 000 синаптических щелей. Избыточность колоссальная.

В предыдущей статье было сказано, что на 1 бит личной информации приходится примерно 500 000 синаптических щелей. Избыточность колоссальная.

Дествительно ли то что вы считаете избыточностью, является избыточностью? Предыдущая статья - про то как научить попугая говорить цитатами человека от имени человека с попыткой выдать это за "загрузку личности". Указанный вами факт мы знаем со слов В. Турчина, он же (а вслед за ним и вы) пытаетесь приравнять личность к программе, а структуры LLM - к структурам мозга.

Учитывая, что все эти примечательные факты мы знаем только с ваших слов, возникает подозрение что тут натянули сову на глобус и всё устроено немного сложнее.

Там было упомянуто о том, какое количество информации человек может осознанно вспомнить и сохранить. Это было сказано безо всякой привязки к LLM.

https://home.cs.colorado.edu/~mozer/Teaching/syllabi/7782/readings/Landauer1986.pdf

Великолепная идея! Как я понял из статьи, автор предполагает использовать метод микрокапсульной криогенной заморозки в первую очередь для трансплантации органов - массив тканей здесь относительно небольшой, возможно изготовление портативного аппарата для заморозки/разморозки, зато трансплантируемый препарат можно хранить очень долгое время. Тут возникает много интересных возможностей. Например можно будет завещать свои органы ближайшим родственникам, что обеспечит высокую степень биосовместимости, создавать корпоративные и ведомственные банки органов и много всего другого интересного. Есть и другие возможности. Если человек решит поставить себе бионическую руку, при этом удалив руку биологическую, то этот процесс можно будет сделать обратимым - замороженную руку можно хранить дома, в сосуде дьюара. Также есть основание полагать, что некоторые невозможные операции по пересадке органов станут возможными - например пересадка мозга в замороженном состоянии и т.п. Даже если не удастся добиться полной заморозки тела при помощи этого метода у технологии блестящие перспективы! Желаю больше денег на исследования!

Решение проблемы замораживания не решает проблемы сохранения органа в замороженном виде.
1. Сохраняется остаточная не нулевая активность ферментов даже при температуре жидкого азота. Для биологических материалов это не столь большая проблема, для целого органа требует значительных исследований.

2.Проблема запуска органа с 0 точки после изменения балансов метаболитов.

Грант РНФ ждет!

В теории, при температуре жидкого азота органические объекты могут сохраняться тысячелетиями

А это точно так? В смысле я не спорю, что органические материалы могут хорошо сохранятся при низких температурах, мамонты из вечной мерзлоты или Этци тому наглядное доказательство. Но в достаточной ли степени сохранится живая ткань, чтобы после разморозки продолжить функционирование? Я знаю, что эмбрион человека могут сохранятся в замороженном состоянии десятилетиями, но ведь существуют низкотемпературные химические реакции, не приведут ли они к серьезному повреждению тканей на дистанции в тысячелетия? Если, что я двумя руками за крионику (ну с той оговоркой, что при текущей стоимости процедуры, вероятно, такими средствами стоило бы распорядиться более рационально), но ведь пока даже клонировать мамонта не получилось, т.к. не нашли ни одной клетки, которая сохранилась бы достаточно хорошо, чтобы без проблем извлечь из нее ДНК.

Вот интересно, заморозят например кучу народа, а через 100 лет научатся размораживать, но интеллект продвинется вперед, и размороженных придется в зоопарка содержать. А еще через 100 лет из-за накопленных генетических изменений, размороженных будут содержать как биофабрики для получения качественных биоматериалов, на донорство.

Вот интересно, заморозят например кучу народа, а через 100 лет научатся размораживать, но интеллект продвинется вперед, и размороженных придется в зоопарка содержать. 

Вы правда считаете, что интеллектуальные возможности людей радикально меняются за один век? Вообще-то физиологически мы мало отличаемся от наших предков времен верхнего палеолита.

А еще через 100 лет из-за накопленных генетических изменений, размороженных будут содержать как биофабрики для получения качественных биоматериалов, на донорство.

Предположу, что цивилизация способная обеспечить массовое возвращение к жизни крионированных пациентов будет способна найти более простой источник органов для пересадки, особенно учитывая, что крионированные пациенты это как правило пожилые люди с массой серьезных заболеваний, одно из которых их перед крионированием вообще убило. Что бы вы понимали пересадка органов от генетически модифицированных животных к людям проводится уже сейчас, правда пока не очень удачно (пример один, пример два), а вот крионирование млекопитающего это пока непреодолимая проблема.

Поменяются не возможности, а само мышление, люди из диких племен даже сейчас тяжело живут в современном обществе, если конечно им не приходится лежать на диване перед телевизором и доставать еду из холодильника.

А донорство не обязательно на органы, можно брать ткани мышц/мозга и т.д., и выращивать их в инкубаторах.

Уже сейчас благодаря медицине у людей накапливается много генетических проблем, и если в ближайшее столетие не научатся безопасно модифицировать генетический код, у человечества будут проблемы.

Поменяются не возможности, а само мышление, люди из диких племен даже сейчас тяжело живут в современном обществе, если конечно им не приходится лежать на диване перед телевизором и доставать еду из холодильника.

Соглашусь с вами в том, что если взять среднестатистистического человека из 1926 (т.е. скорее всего неграмотного земледельца) и перенести его в 2026, то он испытал бы глубочайший культурный шок, кстати в 1926 году для подобного шока зачастую было достаточно просто переехать из глухой консервативной деревни в крупный город, но все же процессы урбанизации шли и миллионы людей меняли свой образ жизни потому, что объективно жить в крупном городе в среднем гораздо лучше, чем "в единении с природой". Тем более, что при текущем состоянии крионики о крионировании всех подряд ни кто не ведет и речи. Предположу, что в среднем люди, которые задумываются о крионировании все же способны мыслить несколько шире, чем люди "из диких племен".

А донорство не обязательно на органы, можно брать ткани мышц/мозга и т.д., и выращивать их в инкубаторах.

Мышцы и мозг не органы? Но еще раз, зачем для всего этого криопациенты цивилизации, которая будет способна криопациента оживить и вылечить. Кстати, в крионике зачастую практикуется нейросохранение, т.е. сохраняется только голова, чем там особо гипотетические неэтичные трансплантологи будущего смогут поживиться?

Уже сейчас благодаря медицине у людей накапливается много генетических проблем, и если в ближайшее столетие не научатся безопасно модифицировать генетический код, у человечества будут проблемы.

Предположим, что вы правы, но какое это имеет отношение к крионике?

(извините за простоту) Эцсамое, вы крысу заморозьте и разморозьте, вот и поговорим

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Информация

Сайт
ruvds.com
Дата регистрации
Дата основания
Численность
11–30 человек
Местоположение
Россия
Представитель
ruvds