Kryonik - eiskalt in die Zukunft?

[Dannyboy]

Ach SpOn. Im Originalartikel liest es sich etwas anders.

Wenn durch die Wirkung der Frostschutzproteine sich die Wassermoleküle ruhiger bewegen, müsste das Wasser dann nicht schneller, d.h. bereits bei höheren Temperaturen gefrieren?

Nein, weil die Wassermoleküle eben daran gehindert werden, die hexagonale Kristallstruktur des gewöhnlichen Eises einzunehmen. Dazu müssen sich die Moleküle ja entsprechend anordnen. Da die mittlere Lebensdauer der H-Brückenbindungen aber erhöht ist (bis zu 70 Pikosekunden, statt 23 im normalen Wasser), braucht es einfach noch niederer Temperaturen, bis Eiskristalle wachsen.

*) Man kann Wasser mit Tricks sogar bis auf -40 °C als unterkühlte Flüssigkeit abkühlen, ohne das es gefriert.

[irony]

Frostschutz-Proteine schützen Feuerkäfer Dendroides canadensis

Ein körpereigener Frostschutz lässt die Larven eines Feuerkäfers noch bei minus 30 Grad überleben.

Die Wirkung dieser Frostschutzproteine wird so beschrieben:

In unmittelbarer Nähe zu den Frostschutzproteinen verlangsamte sich der Schlagabtausch der Wassermoleküle. Die Verbindungen zwischen den Wassermolekülen öffneten und schlossen sich nun bis zu dreimal langsamer. "Je ruhiger die Wassermoleküle sich bewegen, desto kälter kann es sein, bevor das Wasser gefriert", sagt Havenith.

Wenn durch die Wirkung der Frostschutzproteine sich die Wassermoleküle ruhiger bewegen, müsste das Wasser dann nicht schneller, d.h. bereits bei höheren Temperaturen gefrieren?

[Liopleurodon]

Aber ich meine mich auch daran zu erinnern, dass es schon höchst problematisch ist, einen großen Körper ausreichend schnell einzufrieren.

Und auch gleichmäßig.

Wie sagte schon Otto:

"Oh Schatz, ich liebe Deine Schnitzel. Besonders das Fleisch zwischen dem rohen und dem verbrannten Teil..."

[Rarehero]

Laut Wikipedia verbindet man wohl beide Methoden: Als ein schnelles Gefrieren (aber sicher nicht so schnell, wie von dir erwähnt), gepaart mit Frostschutzmitteln. Und die große Hürde besteht wohl auch darin, das ganze wieder aufzutauen, und zwar so, dass bereits aufgetaute Teile des Körpers nicht bereits absterben, während andere Teile des Körpers noch auftauen. Aber ich meine mich auch daran zu erinnern, dass es schon höchst problematisch ist, einen großen Körper ausreichend schnell einzufrieren.

[Liopleurodon]

Oder man friert den Körper so schnell ein, dass eine Kristallisation nicht einsetzt. Das ginge auch und wäre vielleicht sogar einfacher, da man den Körper nicht mehr verschiedenen Kühlflüssigkeiten anreichern müsste. Möglicherweise ist es gar die einzige echte Möglichkeit, und bei kleinen Organismen klappt es auch wunderbar. Bei der Anwendung an makroskopischen Organismen wie dem Menschen steht man aber im Moment vor unüberwindbaren Hürden.

Dafür werden Abkühlungsraten von 1000°/sek. benötigt. Bei Objekten im Millimetergröße gibt es dafür mehrere Möglichkeiten:

• Einfrieren in schmelzendem Stickstoff. Dieser ist 210°C kalt. Anders als normaler flüssiger Stickstoff (der sich am Siedepunkt bei -196°C befindet) bildet schmelzender Stickstoff beim Eintauchen kleiner Objekte keine Dampfblasen. Diese würden das Objekt isolieren und die Abkühlung verlangsamen, so dass sich dann doch wieder Eis bildet.
• Da Stickstoff allerdings nur eine schlechte Wärmeleitung hat, weichen einige auf das Einfrieren in schmelzendem Propan aus. Wegen der Explosionsgefahr sollte man dies allerdings nur im Garten in einer Erdgrube machen.
• Dann gibt es da auch noch eine kleine Kanone, welche das Objekt mit hoher Geschwindigkeit in flüssigen Stickstoff hinein schießt. Dadurch wird das Dampfpolster zerrissen und man erhält auch wieder schnelle Kühlraten.

Und wie Du schon richtig erkannt hast, würde keine dieser Methoden bei einem Tier oder Menschen funktionieren. Unsere Körper sind dafür zu groß und zu warm. Das Ersetzen des Blutes durch Frostschutzmittel ist da schon eine wesentlich tauglichere Lösung.

[Frostie]

Nun, vitrifizierte Kaninchennieren (-45 °C) hat man wieder aufgetaut und erfolgreich in Kaninchen transplantiert.[/URL]

Sorry, da hatte ich etwas durcheinandergebracht. Das war bei ca. -130°C. Jedenfalls hat eine Niere (von insgesamt zwei) diese Prozedur überstanden [Fahy et al. 2009]. Das ist doch schon mal ein guter Anfang.

Und da es gerade zum Thema passt: Vitrifikation (Verglasung) bedeutet das Festwerden von Flüssigkeiten ohne Kristallbildung.

[Rarehero]

Man müsste also den ganzen Körper bis in die letzte Zelle mit Frostschutzmittel anreichern (und zwar vor dem Kreislaufstillstand und dem Kühlprozess) um dies zu verhindern.

Oder man friert den Körper so schnell ein, dass eine Kristallisation nicht einsetzt. Das ginge auch und wäre vielleicht sogar einfacher, da man den Körper nicht mehr verschiedenen Kühlflüssigkeiten anreichern müsste. Möglicherweise ist es gar die einzige echte Möglichkeit, und bei kleinen Organismen klappt es auch wunderbar. Bei der Anwendung an makroskopischen Organismen wie dem Menschen steht man aber im Moment vor unüberwindbaren Hürden.

[irony]

Gebrauch machen würde ich von der Kryonik wohl eher nicht? Was soll ich in einer Zukunft, in der alle meine Freunde und Verwandten tot sind, ich gar keinen sozialen Status mehr habe und womöglich noch völlig unzufrieden wäre mit der gesellschaftlichen Entwicklung?

Dir ein neues Leben aufbauen, neue Freunde gewinnen, usw. Dass Leute wieder bei Null anfangen müssen, gibt es doch auch in der Realität, da braucht es keine Zeitreise in die Zukunft per Kryonik.

[Liopleurodon]

Afaik ist das medizinische Hauptproblem beim Einfrieren die Kristalbildung der Zellflüssigkeit. Diese Eiskristalle zerstören die Zellwände.
Man müsste also den ganzen Körper bis in die letzte Zelle mit Frostschutzmittel anreichern (und zwar vor dem Kreislaufstillstand und dem Kühlprozess) um dies zu verhindern.
Jedoch gibt es schlicht kein Frostschutzmittel, welches nicht schon lange vor Erreichen der nötigen Konzentration für den Körper toxisch wäre.

In der Transplantationsmedizin gibt es bereits Erfolg versprechende Forschungen in dieser Richtung. Es gibt inzwischen Mischungen von Frostschutzmitteln, mit denen man einzelne Organe unbeschadet einfrieren und wieder auftauen kann. Dies mit dem Ziel, die sonst nur sehr kurzfristig haltbaren Organe besser verteilen zu können. Diese Mischungen sind meines Wissens nach zwar noch im Experimentalstadium, aber schon mal ein Schritt in die richtige Richtung.

Gebrauch machen würde ich von der Kryonik wohl eher nicht. Was soll ich in einer Zukunft, in der alle meine Freunde und Verwandten tot sind, ich gar keinen sozialen Status mehr habe und womöglich noch völlig unzufrieden wäre mit der gesellschaftlichen Entwicklung?

[Frostie]

Anfang Oktober gab es ein Kryonik-Symposium.

European Hospital berichtete nun über das Symposium, siehe Seite 16:

EH @ MEDICA (1/2010)

[Frostie]

I WANT YOU FOR:
perlenschmuggler.de

Hm. Spam?

[Frostie]

Anfang Oktober gab es ein Kryonik-Symposium. Eines der Vorträge ist nun auf YouTube zu sehen.

[Frostie]

Gestern fand ein angehender Kryoniker den Weg zu Sandra Maischberge

Die Sendung lässt sich online anschauen. Prof. Dr. Klaus Sames kommt kurz nach Minute 52 hinzu. Erst ab da wird Kryonik besprochen.

[KennerderEpisoden]

Gestern fand ein angehender Kryoniker den Weg zu Sandra Maischberger: DasErste.de - Menschen bei Maischberger - Gäste vom 02.02.2010

Die ablehnenden Erwiderungen der Runde waren recht platt, wie ich finde; von Menschen, die es aller Wahrscheinlichkeit nach nicht mehr lange machen werden, sollte man doch eine gewisse Offenheit erwarten können, wenn es um Wege geht, dem Sensenmann ein Schnippchen zu schlagen.
Eine eiligs erstellte Straßenumfrage sollte noch untermauern, dass Sames (der angehende Kryoniker) eine absolute Minderheitsmeinung vertritt. Man hätte den Leuten die Kontrollfrage stellen sollen, ob sie denn sterben wollen. Wie der Rest der Sendung war, weiß ich jetzt nicht, dafür waren mir die anderen Gäste zu uninteressant.

[Frostie]

aber selbst wenn das einfrieren ohne schäden funktionieren sollte ist die andre frage ob man danach noch in der lage ist den körper quasi wieder "hochzufahren" denn beim einfrieren wird jeglicher stoffwechsel bzw. jegliche form von leben "gestoppt" ist also nicht mal nur eben herz wieder zum schlagen bringen o.ä. die ganzen zellen müssten sozusagen wieder in gang gebracht werden, oder irre ich mich da ?
kann natürlich auch sein dass der körper einfach von selbst wieder anfängt zu laufen sobald er aufgetaut wurde aber das bezweifel ich ^^

Nun, vitrifizierte Kaninchennieren (-45 °C) hat man wieder aufgetaut und erfolgreich in Kaninchen transplantiert. Das ging ohne besonderen Startmechanismus. [Fahy et al. 2006]

Die anderen Organe scheinen so etwas auch nicht zu benötigen. Zumindest gibt es da diesen Fall der Norwegerin Anna Bågenholm, die drei Stunden klinisch tot war (14,4 °C). Kein Herzschlag, keine Hirntätigkeit. Sie hat sozusagen ihren Tod ohne bleibende Schäden überstanden. [Zeit.de 2000]