Процесс витрификации упаковывает стекловидные протекторы плотно вокруг молекул каждой клетки; таким образом витрификация подходит под определение, которое я дал второй фазе биостаза.
Фиксация и витрификация вместе представляются достаточными, чтобы гарантировать долгосрочный биостаз. Чтобы обратить эту форму биостаза, машины ремонта клеток будут перепрограммированы, чтобы удалить стекловидные протекторы и глютаральдегидные перекрёстные связи и далее починить и заместить молекулы, таким образом возвращая клетки, ткани и органы в рабочее состояние.
Фиксация с помощью витрификации – не первая процедура биостаза. В 1962 году Роберт Эттинджер, профессор физики из мичиганского колледжа Хайланд Парк, опубликовал книгу, предлагающую мысль, что будущие успехи в криобиологии могли бы привести к методам легкообратимого замораживания пациентов-людей. Далее он высказал мысль, что врачи, используя будущую технологию, могли бы быть способны восстанавливать и оживлять пациентов, замороженных по имеющимся методам сразу после исчезновения признаков жизни. Он отметил, что при температуре жидкого азота пациент может сохраняться на протяжении веков, если будет в том необходимость, очень мало при этом изменяясь. Например, он предложил мысль, что медицинская наука однажды будет иметь невероятные машины, способные восстанавливать замороженные ткани по одной молекуле. Его книга положила начало крионическому движению.
Крионисты сосредоточили внимание на замораживании потому что многие человеческие клетки самопроизвольно оживают после аккуратного замораживания и оттаивания. Это просто широко распространённый миф, что замораживание разрывает клетки; в действительности замораживание повреждает клетки более тонким образом – настолько тонким, что часто это не причиняет никакого долговременного вреда. Из замороженной спермы регулярно получаются здоровые дети. Некоторые ныне живущие люди выжили, будучи замороженными до твёрдого состояния при температуре жидкого азота – когда они были ранними эмбрионами. Криобиологи активно исследуют способы замораживать и оттаивать жизненно важные органы, чтобы дать возможность хирургам сохранять их для дальнейшей имплантации.
Перспектива будущих технологий клеточного ремонта стала постоянной темой в среде крионистов. Однако они по естественным причинам концентрируются на процедурах, которые сохраняют клеточную функцию. Криобиологи сохраняют жизнеспособные человеческие клетки замороженными на протяжении лет.
Исследователи улучшили свои результаты, экспериментируя со смесями криопротекторных химических веществ и тщательно управляемыми скоростями охлаждения и нагревания. Сложности криобиологии дают богатые возможности для дальнейшего экспериментирования. Это сочетание ощутимого, дразнящего успеха и многообещающей цели для дальнейших исследований сделало поиски обратимого процесса замораживания насущной и привлекательной целью для крионистов. успех в замораживании и оживлении взрослого животного был бы непосредственно очевидным и убедительным.
Что более важно, даже частичное сохранение функции ткани говорит о прекрасном сохранении структуры ткани. Клетки, которые выживают (или почти выживают) даже без особой помощи, будут нуждаться в малом количестве ремонта.
Однако осторожный, консервативный акцент в крионических кругах на сохранение функции ткани вызвал путаницу в общественном сознании. Экспериментаторы заморозили целых взрослых животных и разморозили их, не ожидая помощи машин ремонта клетки. На поверхности результаты оказались обескураживающими: животные не оживали. Для общества и медицинских кругов, которые ничего не знают о перспективах ремонта клеток, это заставило биостаз замораживанием выглядеть бесполезным.
А после предложения Эттинджера, несколько криобиологов решило сделать заявление о будущем медицинской технологии, впрочем мало кем поддержанное. Как утверждал Роберт Прегода в книге в 1967 году: 'Почти все эксперты по сниженному метаболизму… считают, что повреждение клеток, вызываемое существующими методами замораживания, никогда не могут быть исправлены.' Конечно, это были не те эксперты, которых надо было спрашивать. Вопрос требует экспертов по молекулярной технологии и машинам ремонта клеток. Эти криобиологи, должно быть, сказали только, что исправление повреждений от замораживания очевидно потребует ремонта на молекулярном уровне, а сами они никогда не изучали этот вопрос. Однако же, они непреднамеренно направили общественное мнение по жизненно важному медицинскому вопросу в ложном направлении. Их утверждения отбили охоту использовать дееспособные методы биостаза.
Клетки состоят по большей части из воды. При достаточно низких температурах молекулы воды соединяются и образуют слабую, но твёрдую структуру из перекрёстных связей. Поскольку это предохраняет нейронные структуры, а значит, и структуры разума и памяти, Роберт Эттинджер очевидно определил дееспособный подход к биостазу. По мере того, как молекулярная технология продвигается вперёд, и люди всё больше становятся знакомы с её последствиями, обратимость биостаза (будь то основанном на замораживании, фиксации и витрификации, или на других методах) станет всё более очевидной для всё большего числа людей.
Представьте, что пациент умер из-за сердечного приступа. Врачи пытаются вернуть его к жизни, но терпят неудачу и теряют надежду восстановить жизненно важные функции. В этой точке, однако, тело и мозг пациента всего лишь перестали функционировать, но большинство клеток и тканей в действительности всё ещё живы и в них происходит обмен веществ. Сделав приготовления заранее, пациент вскоре помещается в биостаз, чтобы предотвратить необратимое разложение и подождать до лучших дней.
Проходят годы. Пациент очень мало изменился, но технология ушла далеко вперёд. Биохимики научились конструировать белки. Инженеры используют белковые машины, чтобы строить ассемблеры, а далее используют ассемблеры, чтобы широкомасштабную нанотехнологию. Благодаря новым приборам биологическое знание стремительно растёт. Биохимические инженеры используют новое знание, автоматический инжиниринг и ассемблеры, чтобы разрабатывать машины ремонта клеток всё более высокой сложности. Они учатся останавливать и обращать вспять старение. Врачи используют технологию ремонта клеток, чтобы возвращать пациентов из биостаза – в первую очередь тех, кто был помещён в биостаз с использованием наиболее совершенных методов, потом тех, кто был помещён в биостаз с использованием более ранних и грубых методик. Наконец, после успешного возвращения к жизни животных, введённых в биостаз с использованием старых методов 1980-х годов, врачи обратятся к нашему пациенту, пострадавшему от сердечного приступа.
На первой стадии подготовки, пациент лежит в резервуаре с жидким азотом, окружённый оборудованием. Стеклообразный протектор всё ещё прочно связывает молекулярные машины каждой клетки. Этот протектор должен быть удалён, но простое нагревание могло бы преждевременно позволить некоторым клеточным структурам начать двигаться.
Хирургические устройства, разработанные для использования при низких температурах проходят через жидкий азот к грудной клетке пациента. Там они удаляют твёрдые сгустки ткани, чтобы получить доступ к основным артериям и венам. Армия наномашин, приспособленных для удаления протекторов проходят через эти отверстия, в первую очередь очищая главные кровеносные сосуды, а потом и капилляры. Это открывает пути к нормально действующим тканям по всему телу пациента. Хирургические машины большего размера далее присоединяют трубки к грудной клетки и прокачивают жидкость через систему циркуляции. Жидкость вымывает первые машины для удаления протектора (позже, она поставляет материал для машин ремонта и отводит отработанное тепло).
Теперь машины накачивают молочную жидкость, содержащую триллионы устройств, которые входят в клетки и удаляют стеклообразный протектор, молекулу за молекулой. Они заменяют их временным молекулярным каркасом, оставляющим достаточно места для работы машин ремонта. По мере того, как эти машины для удаления протектора раскрывают органические молекулы, включая структурные и механические компоненты клеток, они привязывают их к каркасу временными перекрёстными связями. (Если для этого пациента применялись также вещества, устанавливающие перекрёстные связи, эти связи теперь удалятся и будут замещены временными связями.) Когда молекулы нужно переместить в сторону,
