睡美人是一个着名的童话故事:一位睡着了一百年的美丽女孩被王子惊醒。可能是人类“冬眠”中最浪漫的版本。科幻小说“三体”中,白血病患者也可以选择“冬眠”。医疗技术能够在几百年后治愈这种疾病时,病人会“醒来”并有第二次生命。冻是人类认为可以“冬眠”的最自然的技术选择之一。近,明尼苏达大学的科学家成功地重建并成功培育了冷冻斑马鱼胚胎,这也导致了“人类冬眠”技术的进一步发展。
“这项技术自20世纪40年代以来一直在研究,但仅在过去的十年中我们才能将毫米样品保持在低温下。水在人体中占据主要地位,它也使得大样本的结晶更加困难。明尼苏达大学生物热和传质实验室研究员Kanaw Khosla告诉CBN Weekly:“有可能在低温下冻结人体细胞和胚胎,但冻结组织,器官和整个人类目前还不可能。Khosla所在的实验室已经成功恢复了冷冻斑马鱼的胚胎。难以克服的毫米胚胎的复活仍然是结晶问题。马鱼和人类有着密切的关系,与人类基因有87%的同源性。
Alco冷冻保存程序类似,斑马鱼胚胎冷冻的最关键方面始终是“输液”:用冷冻保护剂替换细胞水。而,与储存的遗骸不同,斑马鱼胚胎仍然存活,并且根本无法承受高浓度的化学物质。护性液体只能发挥重要作用。没有高浓度的保护性溶液的情况下,随着温度的变化,胚胎容易形成冰晶,并且细胞壁被体积膨胀刺穿。果温度下降得足够快,胚胎会立即“出错”,组织将变成透明玻璃,而不是致命的冰。而,在手术中稍有疏忽,胚胎变白或开始变浑浊,这意味着它会完全死亡。度恢复过程的关键也很快。是一个“闯入”冰的过程 - 冰尚未到来,胚胎幸免于难。“我们需要在一分钟内将温度改为69,000摄氏度,这意味着在0.2秒内将温度降低到零下196摄氏度,”科斯拉说。了应对短时间内突然的温度变化,胚胎需要额外的保护。一些先前的实验中,一些科学家添加了一个宽度为0.4毫米的“冷冻帽”胚胎。项技术来自一家日本公司,朝鲜,看起来像一根长吸管,薄薄的一块连接在手柄上。灯片和半圆形的盖子实际上在胚胎上放了一层“盔甲”。它们的保护下,胚胎可以在液氮中保持2分钟直至其变得透明。于“复活”链接,Khosla和他的团队使用外部激光加热方法将激光吸收介质植入胚胎中。
理与微波炉相同,允许胚胎直接从内部加热。Khosla选择了美国圣地亚哥的nano Composix生产的金纳米棒。们只有111纳米长,可以在显微镜下直接注入显微镜。“它必须既无毒又易于生产,而且必须稳定,不能区分成许多产品。这些金纳米棒能够吸收近红外激光,以及自然共振频率和激光波长。附近,也就是说,激光和纳米棒可以同时以相同的频率振动,产生更多的热量。着纳米杆内部“煮熟”并且外部激光束均匀点亮,斑马鱼胚胎最终能够在冰晶形成之前存活。培养基中休息一段时间后,由这些复活的胚胎孵化的小斑马鱼现在可以摇动尾巴。马鱼的复活显然远非人类的复活。“我们的技术不能加热大于2毫米的胚胎。在说在大型生物系统中再利用还为时尚早。竟,温度的快速恢复将更加困难,”科斯拉说。CBN周刊。于人类来说,如果你想在你活着的时候“冬眠”,你可能要等上几十年,甚至几百年,但是生物热和传质实验室所做的就是你所看到的。据Khosla的说法,他们使用氧化铁纳米颗粒和无线电波来加热较大的样本,例如人体肾脏和被肝脏冻结的身体。果研究取得进展,它将直接有益于世界各地的大量器官移植,并将更接近实现人类冬眠的梦想。
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