Was ist eine wissenschaftlich plausible Methode zur Kryokonservierung?

Kryotechnik ist, genau genommen, ein Versuch, die Entropie oder den normalen und konstanten Energieverbrauch in unserem Körper zu verlangsamen, was letztendlich dazu führt, dass er abgebaut wird. Extreme Kälte ist dafür nützlich, weil Kälte im Wesentlichen die Abwesenheit von Energie ist. Null Grad Kelvin (-273 Grad Celsius) wird als "absoluter Nullpunkt" bezeichnet, da an diesem Punkt völlige Energielosigkeit herrscht und daher nichts kälter werden kann. (Der Weltraum liegt bei etwa 3 Grad Kelvin)

Das Problem bei der Kryotechnik für komplexe Organismen besteht darin, dass die meisten molekularen Materialien beim Abkühlen Feststoffe bilden und tatsächlich in ihrer Größe schrumpfen. Wasser dagegen dehnt sich aus , wenn es kälter wird. Wasser mit 4 Grad Celsius ist tatsächlich dichter als Eis.

Deshalb schwimmen Eiswürfel in Ihrem Glas Wasser (oder Scotch etc.).

Angesichts der Tatsache, dass komplexe Lebensformen zu 70 % aus Wasser bestehen, kann dieser Effekt für die Zwecke der Kryotechnik Zellen im Wesentlichen auseinanderreißen.

Es gibt einige bemerkenswerte Ausnahmen in der Natur. Das Bärtierchen oder Wasserbär ist ein kleiner, vielzelliger Organismus, der seinen Wassergehalt durch eine Form von Zuckermolekülen ersetzen kann, um Gefriertemperaturen zu überleben und sich wiederzubeleben. Es gibt sogar eine kleine Anzahl von Schildkröten, Schlangen und Fröschen , die natürliche Gefriertemperaturen über längere Zeiträume durch eine natürliche Form einer kryogenen Suspension überleben können. Allein dadurch wissen wir, dass es möglich ist, aber wir haben noch einen langen Weg vor uns, bevor wir sagen können, dass dies überhaupt eine brauchbare Technologie für die Raumfahrt ist.

Allerdings werden Menschen (in gewisser Weise) bereits als Teil der gängigen medizinischen Praxis kryogen suspendiert und reanimiert. In-Vitro-Fertilisationsbehandlungen (IVF) und andere Formen der künstlichen Befruchtung beruhen in einigen Fällen auf gefrorenen Eizellen (Eizellen), Spermien oder sogar Embryonen , die in Kryotechnik gelagert, „aufgetaut“ und wieder in einen lebensfähigen Wirt eingesetzt werden. Es ist also sogar mit einigen menschlichen Geweben als Teil der bestehenden medizinischen Praxis möglich.

Das eigentliche Problem ist, dass die Schutzchemikalien, die es bestimmten Zellen ermöglichen, den Gefrierprozess zu überleben, derzeit ebenfalls ziemlich giftig sind. Dies bedeutet, dass große, dickere Gewebeproben wie Herzen, Lebern, ganze Menschen usw. nach dem Einfrieren und in einigen Fällen während des Einfrierens immer noch keine praktikablen Wiederherstellungsmethoden haben . Außerdem haben wir ein Bärtierchen oder einen Frühlingsspäher noch nie gefragt, ob sie sich nach ihrem Einfrieren an alles erinnern und ob sie wirklich immer noch „sie selbst“ sind oder nicht. Die Suspendierung und Reanimation eines komplexen menschlichen Geistes mit seinen Erinnerungen und „weichen“, programmierbaren Praktiken (Großhirnrinde) wurde nie vollständig getestet, und selbst wenn wir die biologischen Probleme lösen können, wissen wir wirklich nicht, was es ist würde einem komplexen Geist noch nichts anhaben.

Damit; Aus meiner Sicht gibt es in nicht allzu ferner Zukunft wirklich zwei Möglichkeiten, die Kryotechnik plausibel machen könnten;

1) Entwicklung einiger kryoprotektiver Chemikalien, die für das menschliche Leben NICHT toxisch sind (und damit meine ich sowohl biologische als auch neurologische)

2) Entwicklung einer anderen Art von Entropie-Suspendierungsmethode, die irgendwie die energetische Wechselwirkung mit dem Universum ausschließt, ohne lokalisierte Energieniveaus zu reduzieren (dh es kalt zu machen).

Von diesen 2 halte ich (1) für am plausibelsten, aber was diese Chemikalie sein könnte, weiß ich nicht. Ich schätze, wenn ich das täte, würde ich jetzt ein Vermögen machen, aber ich schweife ab.

Die Antwort auf Ihre Frage ist NICHT das Design eines neuen Gefriermodells; das haben wir ziemlich perfektioniert. Es ist das Design eines neuen Kontrollprozesses für Chemikalien oder Wassermoleküle, der es Eis ermöglichen würde, sich nicht auszudehnen, ohne dass die Behandlung, die dies ermöglicht, giftig ist. Aus der Perspektive des World Building würde ich mit dem Bärtierchen und den relevanten Arten von Fröschen, Schlangen, Schildkröten usw. beginnen, die das Einfrieren überleben können, und sehen, ob in ihrem natürlichen Design etwas Plausibles ist, das auf eine nahe Zukunft angewendet werden kann Zustand zum Menschen.

Kryogene Wiederbelebung bedeutet auch unsterbliche Lebensdauer

Realistischerweise ist die Technologie zur Wiederbelebung einer Person, die kryogen gelagert wurde, ziemlich identisch mit der Technologie, die erforderlich ist, um jemanden für immer leben zu lassen, da wir über eine vollständige Zellregeneration sprechen. Wenn man Menschen machbar einfrieren und wiederbeleben kann (vermutlich durch eine verrückte hypothetische Tier-Sci-Fi-Nanotechnologie), könnten Sie Ihre Kolonisten einfach funktionell unsterblich machen. Denken Sie weniger an ein Gefrierschiff und mehr an ein Methusalem-Schiff. Wenn Ihre Kolonisten so lange leben können, wie sie Zugang zu der Regenerationstechnologie haben, die zur Wiederbelebung menschlicher Pop-Sicheln erforderlich ist, müssen sie nicht eingefroren werden. Sie werden auch nicht so viele Kolonisten benötigen, da "unsterblich" bedeutet, dass sie möglicherweise über einen sehr langen Zeitraum Tausende von Kindern haben könnten. Plus, Ihre Bevölkerung wird niemals eine Sterblichkeitsrate überschreiten müssen, da Sie nur den gelegentlichen Verlust durch Unfälle ersetzen müssen, die einen Körper völlig unheilbar machen. was übrigens SEHR selten wäre, da die gleiche Technologie, die einen gefrorenen Körper auf zellulärer Ebene regenerieren könnte, genauso gut verwendet werden könnte, um einen Körper nach jeder anderen Art von Unfall zu regenerieren, der nicht vollständig ausgelöscht ist oder einfach nicht in der Lage ist, und zu finden den Körper erholen.

Mit einer potenziell unendlichen Lebensdauer kann das Kolonieschiff so lange brauchen, wie es möchte, um von Sternensystem zu Sternensystem zu segeln und sorgfältig Kolonie für Kolonie aufzubauen und jede einzelne zu überwachen und zu unterstützen, bis sie zur vollen Reife gelangt. Aus der Sicht eines Unsterblichen sind ein paar hundert Jahre bis zum nächsten Stern nicht wirklich sehr lange. Wenn Sie dieses Tech-Level haben, brauchen Sie nicht einmal erdähnliche Planeten, um sich niederzulassen. Buchstäblich jeder metall- und mineralreiche Planetoid oder beträchtliche Asteroid, auf den Sie gestoßen sind, könnte in eine sich selbst erhaltende, sich selbst reparierende künstliche Station umgewandelt werden.

Wenn Sie unsterblich sind, spielt es wirklich keine Rolle, wie lange es dauern wird, und noch einmal, dieselbe Technologie, um kryogen gefrorene Menschen wiederzubeleben, ist dieselbe, die erforderlich wäre, um die Unsterblichkeit aufrechtzuerhalten.

Die FDA hat eine vereinfachte Form von suspendierten Animationen für medizinische Verfahren und Notfalltransporte genehmigt. Es basiert auf der Technik, die in diesen Clips gezeigt wird. Warnung: Kann einige Leute stören.

https://m.youtube.com/watch?t=87s&v=f3-C-OMsVjg https://m.youtube.com/watch?t=9s&v=-tCa4XLg__w

Diese Technik funktioniert für 2 Stunden, obwohl die FDA glaubt, dass sie auf 4 Stunden verlängert werden kann. Aber es ist ein Anfang. Der offensichtliche erste Schritt ist der Wechsel zu Glykol anstelle von Wasser, da Sie die Temperaturen ohne Zellschäden weiter senken können.

Der zweite Schritt wäre, das Darmmikrobiom (das versucht, Sie lebendig zu fressen) und die anderen Biome, die Sie haben, zu extrahieren. Packen Sie sie ein und bewahren Sie diese separat auf.

Solange die Zellen etwas Wasser ersetzt haben, wird die Gefrierexpansion sie nicht beschädigen.

Hinweis: Einige Aussagen wurden nicht in medizinischen Studien getestet und können von der absoluten physikalischen Genauigkeit abweichen.

Trotzdem ist dies der Ansatz, den ich mir vorstellen würde.

Ich möchte einige meiner eigenen Ratschläge hinzufügen ... Erstens:

„Angesichts der Tatsache, dass komplexe Lebensformen zu 70 % aus Wasser bestehen, kann dieser Effekt Zellen im Wesentlichen auseinanderreißen.“ Deshalb werden Lebensmittel schockgefroren, damit die Kristalle winzig klein sind und die Zellmembranen beim Auftauen nicht so stark aufreißen. – RonJohn 8. März 18 um 0:39 Uhr

Je schneller das Einfrieren, desto besser die Konservierung. Vielleicht sind Pluto oder sogar Triton die besten Orte, um die Arbeit zu erledigen. Blitzgefrieren bei superniedrigen Temperaturen ist also die Lösung für den ersten Schritt: das Einfrieren

Die eigentliche Herausforderung lag jedoch im Auftauen des Prozesses. Vielleicht können Sie sich einen Mikrowellen-Nachwärmer mit mehreren Quellen / niedriger Energie / schnellem Ansprechen vorstellen ... Mikrowellen sind besonders effizient für Wassermoleküle. Es zielt darauf ab, Wasser innerhalb von Millisekunden wieder in den flüssigen Zustand zu versetzen. Je schneller das Auftauen, desto besser die Chancen, jemandes Verstand wiederzufinden. Wir werden wahrscheinlich

Zusammenfassung: Eines wurde durch eine direkte, kurze und furchtbar effiziente Exposition gegenüber Plutos Atmosphäre in Eis mit sehr niedriger Temperatur verwandelt. Der „Körper“ wurde jahrzehntelang gelagert. Und jetzt möchte jemand die Person treffen: Hyperspeed-Auftauen mit Mikrowellen (und vielleicht auch etwas Submillimeter und IR). Dann etwas Schlaf- und Unterkühlungsbehandlung. Es lohnt sich (?)