Пятница, 09.12.2016, 10:52


Приветствую Вас Гость | RSS

Главная | Регистрация | Вход


Меню сайта
Категории
Фотографии
Новое на форуме
Опрос
Как Вы попали на сайт ?
Всего ответов: 7928
Главная » Статьи » Научные статьи » 18.06.2012 » 22:21

Клатратный анабиоз: альтернативная криобиология

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 – клатратный стазис
2 – история открытия
3 – теоретические предпосылки
4 – биологический аспект
5 – концепция клатратного анабиоза
6 – подтверждение достоверности
7 – распространение в природе
8 – практическое значение



Клатратный стазис

Клатратный анабиоз (от лат. clat(h)ratus – замкнутый и от лат. anabiosis – возвращение к жизни) или сокр. клатобиоз – существование организмов и их частей в состоянии временного обратимого прекращения жизнедеятельности в результате выведения свободной (биологически активной) воды из биохимических взаимодействий в клетках [«анабиоз» по Голдовскому А. М.] – путём образования клатратов.
Но клатобиоз – это совершенно самостоятельное, неизвестное ранее науке проявление жизнеспособности («клатратный стазис»). К обычному, т. н. «криоанабиозу» [Голдовский А. М.]  он не относится (см. далее).


История открытия

Впервые клатратный анабиоз открыли в 1980-е годы в научно-исследовательской лаборатории академика Кованова В.В. – его персональная академическая группа  при Всесоюзном научном центре хирургии АМН СССР экспериментально обнаружила и теоретически обосновала неизвестную ранее науке закономерность (они же ввели в научный лексикон определение «гибридная кристаллизация»). С основной научной деятельностью подразделения можно ознакомиться, прочитав статью «Цель – химический анабиоз, или вторая жизнь формалина» в журнале «Наука и жизнь» №7 за 1985 (http://publ.lib.ru/ARCHIVES/N/''Nauka_i_jizn'''/_''Nauka_i_jizn'''_1982_.html).

Суть данного научного открытия заключается  в том, что биологические объекты, насыщенные способными к гидратообразованию постоянными составными частями атмосферного воздуха (азот, кислород, аргон, криптон, ксенон) и непостоянными, или же случайными примесями (углекислый газ, угарный газ, сернистый газ, метан, сероводород, окислы азота и др), в условиях низких температур и повышенного давления остаются в жизнеспособном состоянии (жизнеспособность – свойство жизнеспособной структуры продолжать жизнедеятельность или возобновлять её при временном перерыве жизнедеятельности [Голдовский А.М.]). Т. е., переходят к анабиозу! Тогда же сотрудники академгруппы впервые выдвинули  предположение, что клатобиоз может повсеместно встречаться не только на Земле, но даже и в космосе (http://mars.arbicon.ru/index.php?mdl=content&id=3636...). Достоверность клатратного анабиоза позже подтвердилась в работах других независимых авторов:

1)http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=23846;
2)http://www.rae.ru/upfs/pdf/2012/04/2012_04_32.pdf;
3)http://www.akela.ru/science/library/article/74.

На основе обнаруженной закономерности создано оригинальное изобретение, защищённое патентом (19) RU(11) 2 268 590 C1 (51) МПК A01N 1/02 (2006.01): «Способ криоконсервации органов и тканей in situ»(http://i-r.ru/show_arhive.php?year=2007&month=12&id=1549).Патентообладатель ГБОУ ВПО «Первый московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова». Изобретение удостоено золотой медали на VII Московском международном салоне инноваций и инвестиций (http://www.mma.ru/article/id28845). Может быть применено в медицине, биотехнологии, ветеринарии, животноводстве, хранении продуктов питания, научных исследованиях и даже сфере ритуальных услуг (т. н. «крионика»).


Теоретические предпосылки

Каковы же теоретические предпосылки, что легли в основу необычной разработки? Рассмотрим их. Ряд газов и жидкостей образует гидраты. В том числе, большинство компонент воздуха атмосферы. Газовые гидраты принадлежат к типу клатратов и представляют собой рыхлые кристаллические структуры. Они состоят из объёмного матричного каркаса, образованного сцепившимися  молекулами одного вида, например, воды («хозяин») и из внедрённых в эту ажурную сетчатую конструкцию посторонних молекул другого вида, например, каких-либо рабочих газов («гость»). Причём, синтезируются указанные соединения при жёстком условии, что возникающее каркасное вещество обладает пустотами, а сам адденд помещается в образующиеся, соизмеримые с ним отсеки-ячейки этой пространственной сетки. Но для надёжного закрепления «гостя» в полости «хозяина» необходимо содействие низкой температуры и повышенного давления (или даже высокого). К примеру, такие молекулярные образования могут появляться после воздействия сжатых инертных газов (относятся к постоянным, но не основным составным частям воздуха) на кристаллизующуюся переохлаждённую воду. К тому же, геометрические параметры данных межмолекулярных ёмкостей соответствуют внешним размерам всех других постоянных и непостоянных (случайные примеси) составных частей воздуха земной атмосферы. Что позволяет входящим в количественный состав воздуха, способным к гидратообразованию молекулам азота, кислорода, аргона, криптона, ксенона, углекислого газа, угарного газа, сернистого газа, метана, сероводорода, окислов азота и другим относительно легко вписываться во внутренние отделы ажурной матрицы. Считается, что на фоне соответствующих низких температур (величины от 0ОС и ниже), даже при нормальном атмосферном давлении, многие  газовые гидраты уже  стабильны. Но можно получить гидраты в устойчивом состоянии и при слабоположительных температурах, если приложить давление, большее, чем атмосферное. Так, например, клатраты ксенона стабильны при 275 К и 0,15 Мпа. А такие, совсем не жёсткие параметры позволяют изучать процессы гидратообразования непосредственно в биологических объектах, не применяя затем к последним декомпрессионных мероприятий. Чем и не преминули воспользоваться многие из естествоиспытателей.

Биологический аспект

На основе использования тяжёлых инертных газов аргона, криптона, ксенона, ранее,  другими исследователями было показано, что в процесс образования гидратов газов при пониженных температурах (положительные околонулевые температуры) может быть задействована  организменная вода. – В данном случае, при построении гидратных структур захватывается некоторое количество свободной (биологически активной) воды [Голдовский А. М.]. В результате чего, она частично иммобилизуется и выводится из биохимических взаимодействий. Т. о., образующиеся по всему объёму клетки при небольших положительных температурах и повышенном давлении  твёрдые микрочастицы, состоящие из микрокристаллогидратов этих благородных газов, забирают на себя в процессе строительства некоторое количество активной воды. Что и способствует незначительному снижению клеточного метаболизма. На этом эффекте основана известная многим криобиологам экспериментальная консервация тканей и органов  в условиях пониженных температур и гипербарии инертными газами. Но, даже по завершении полного гидратообразования, назвать «анабиозом» данное проявление никак нельзя, т. к. из-за остаточного содержания в клетке всё ещё незадействованной активной свободной воды (жидкой и в значительных количествах), время такой, именно, клатратной консервации ограничено.

Всё же, наиболее эффективным для стабилизации гидратов инертных газов считается диапазон отрицательных температур. К тому же, при этих значениях, оставшаяся незадействованной свободная вода дополнительно  иммобилизуется  и путём образования  обычного льда. К сожалению, подобные работы на отрицательном температурном участке ни кем из учёных не проводились. По всей видимости, из-за опасения столкнуться с т. н. «низкотемпературным повреждением». Поэтому, прямым продолжением нетрадиционного направления явилась данная, аналогичная разработка,  отличающаяся от предыдущих исследований только тем, что в качестве рабочих, применены уже низкие температуры. Но в этом отличии и кроется её абсолютная новизна!

Концепция клатратного анабиоза

Итак. В академической группе, изучающей, как было отмечено ещё в начале статьи, проблемы «химического анабиоза», сформулирована и концепция клатратного стазиса. Основана она на множестве известных научных фактов. Дело в том, что к этому времени охлаждение биологических объектов под повышенным давлением было уже отработанно многими отечественными и зарубежными учёными, причём, достаточно успешно и стало нормой для лабораторных исследований (но не для клиники). Сформировалась и сама методика проведения подобного эксперимента. Даже прослеживалось некое научное соперничество между авторами-пионерами направления, постепенно, на глазах, перерастающее в борьбу за лидерство. По результатам экспериментов разных научных школ накопилась большая база данных. К сожалению, стало понятным, что клатратная консервация, т. е. консервация при слабоположительных температурах строго лимитирована по времени. И, кроме всего, к ней вообще не приемлемо понятие «анабиоз». Не смотря на это, диапазон низких температур, с целью повышения эффективности данной консервации для достижения анабиоза, никто вообще не рассматривал. Поэтому, команда Кованова и выбрала для себя совершенно необычную стратегию дальнейших действий.

В обосновании генерального замысла лежало вполне научное предположение, что в случае переноса указанной модели в неисследованную ещё область отрицательных температур, микрокристаллогидраты составляющих воздуха, будучи по своей сути известными инициаторами кристаллизации (т. н. «кристаллические зародыши») начнут провоцировать во всём биологическом объёме масштабную кристаллизацию оставшейся свободной воды. Клатраты должны были стать своеобразными «дирижёрами», которые при переходе к отрицательным температурам возьмут на себя управление обычным льдообразованием в клетке.  Но предполагалось, что, эта гибридная кристаллизация ещё при умеренно-низких температурах позволила бы абсолютно всю активную клеточную воду вывести из биохимических взаимодействий. К тому же, руководящую идею подкрепляли и те, известные всем криобиологам теоретические выкладки, что кристаллизация, развивающаяся без самого «фронта кристаллизации», а сразу по всему объёму замораживаемого объекта, вообще не должна вызывать повреждений.

А теперь охарактеризуем более подробно научное положение, выдвинутое в качестве данного научного открытия. По Голдовскому было известно, что снижение содержания свободной (биологически активной) воды есть физико-химическая основа перехода к любому виду анабиоза организмов и их частей («анабиоз в результате высыхания», «анабиоз в результате глубокого охлаждения», «анабиоз в результате нахождения в среде с высокой концентрацией солей и высоким осмотическим давлением»). Т. е., переход к какому-либо виду анабиоза происходит всегда или при отнятии воды из клеток (высушивание и осмос), или при её иммобилизации (замораживание). К тому же, ранее считалось, что при анабиозе в результате охлаждения, иммобилизация свободной воды происходит только путём образования обычного льда (в виде кристаллов или в аморфном состоянии). Ещё было известно, что свободная вода в клетках не замерзает полностью вплоть до –196оС. Присутствие же, пусть и незначительного количества активной воды в виде жидкости, способствует процессам распада, что существенно ограничивает продолжительность криоконсервации (криоконсервация – длительное сохранение биологических объектов в жизнеспособном состоянии путём их глубокого замораживания [Белоус А. М.]).

Действительно, при появлении в биологических клетках зародышей льдообразования в виде клатратных структур, эти микрочастицы, в случае дальнейшего охлаждения, сами  становятся инициаторами кристаллизации свободной воды. – Большая часть её при слабоположительных температурах всё ещё остаётся незадействованной, даже по завершении клатратообразования полностью. К тому же, появившиеся поодиночке или же в виде гроздей-конгломератов квазиледяные тела, распределены по внутреннему объёму клетки неравномерно и их относительно мало.  Несмотря на это, при переходе к замораживанию, процесс комплексной кристаллизации, начавшийся ещё с момента образования клатратов, идёт, от начала до конца,  сразу по всему объёму охлаждаемого объекта. В том числе и по межклеточному пространству. Что само-по-себе, как уже отмечалось, совершенно не опасно для клеточных структур, в том числе и в случае глобального замоноличивания.

Предположение, что такая тактика выбрана правильно, базировалось на следующем. Имелись косвенные подтверждения, что окончательная иммобилизация активной жидкости завершается даже при небольших значениях умеренно-низких температур. Рассмотрим связанные с этими наблюдениями научные факты. Так, многочисленные сообщения о наличии в различных древних льдах Земли сверхдлительного анабиоза (миллионы лет!) позволяют и без инструментальных методов говорить, со значительной долей уверенности, о том, что кристаллизация свободной воды в найденных здесь объектах была совершенно полной. Несмотря на местные, ещё, казалось бы, недостаточно-низкие для такого процесса температуры. В частности, к таким проявлениям относится обнаруженное в Антарктиде и получившее статус научного открытия  «Явление сверхдлительного анабиоза у микроорганизмов» [Абызов С.С.] (http://www.raen.info/activities/reg_o/index.shtml?2). К сожалению, хотя авторы всех тех ледовых находок и подтверждают, что данные объекты действительно пребывают в некоем парадоксальном состоянии(http://www.tmnsc.ru/science-ideas/copy6_of_test), не вписывающимся в классические рамки, но совершенно не раскрывают самого механизма сохранения жизнеспособности.  Или же ссылаются на возможную комбинацию из уже известных видов анабиоза (http://ralimurad.narod.ru/lib/gordon/formbact/index.html).

А вот теперь обратим внимание на самое главное несоответствие. Дело в том, что газовые гидраты – это абсолютно самостоятельный класс соединений (т. н. «соединения включения»), поэтому, ни каким льдом вообще не являются, т. к. не относятся ни к одному из 11 типов льда. Хотя, внешне очень похожи. Следовательно, клатобиоз ни как не может быть причислен к известному криоанабиозу, при котором тотальная иммобилизация всей свободной воды в клетках без участия клатратов заканчивается лишь при -196оС и происходит только путём образования обычного льда (в виде кристаллов или в стеклообразном состоянии). Сама же такая  кристаллизация наступает от периферии к центру в виде «фронта кристаллизации». Т. е., в классическом случае имеют место быть градиенты температур и давлений, со всеми вытекающими разрушительными последствиями для содержимого клеток. В случае же комбинированной ситуации из нескольких известных видов анабиоза, на что ссылаются авторы тех ледовых находок, вожатым всё равно должен был стать классический криоанабиоз. А этот их вывод ни как не разрешает проблему.
Из всего сказанного становится понятным, что компоненты атмосферного воздуха уже при умеренно-низких температурах в состоянии эффективно связывать клеточную воду. И они это делают! Прямо, за счёт образования газовых гидратов, и косвенно, инициируя ими же дальнейшую её кристаллизацию.

Подтверждение достоверности

Первоначально, в чётком экспериментальном подтверждении нуждалась и сама сформулированная концепция. В связи с чем, были проведены уникальные опыты, целью которых являлось определение принципиальной возможности, как таковой, криоконсервации биологических объектов, насыщенных гидратообразующими веществами, относящимися к компонентам атмосферного воздуха. Т. е. клатратной криоконсервации.
Для проведения пробного тестирования самой идеи, была разработана малая барокамера-капсула, представляющая из себя миниатюрный сосуд высокого давления с габаритными размерами, выбранными специально под горловину стандартного 24-литрового сосуда Дьюара. Исследовательская криокапсула позволяла вести экспериментирования с животными клетками, тканями, органами и использовать для этого как отдельные газы, так и их смеси. Микроагрегат мог помещаться в различные хладагенты. И обычный лёд, и холодный воздух морозильной камеры холодильника, и «сухой лёд», и пары жидкого азота, и сам жидкий азот и др. Испытательная барокамера была рассчитана на максимальное рабочее давление в 155 атм, что позволяло, наряду с выбором определённой рабочей температуры, варьировать так же и этим параметром (в сторону уменьшения от указанной величины). Согревать барокамеру-капсулу можно было или медленно (естественным путём при комнатной температуре), или быстро (горячим воздухом и водой). В криобарокамере успешно замораживали клетки (сперматозоиды человека), ткань (кровь собаки и крысы), органы (сердце крысы).

Эксперименты решено было проводить на высшем млекопитающем – лабораторной крысе. В процессе проектирования большой барокамеры, возникли сложности чисто технического характера, но которые поменяли весь сценарий дальнейших исследований. Дело в том, что для образования клатратов азота и кислорода необходимо создавать значительно более высокое давление, чем для других составляющих атмосферного воздуха (наибольшее для азота). И, как следствие, обязательное в таком случае последующее применение для млекопитающего многоступенчатой декомпрессии. Что означало значительное усложнение и так достаточно энергоёмкого исследовательского инструментария. В некоторой степени, такой подход даже ограничивал, по субъективным причинам, проведение опытов на целостном организме, длящихся порой, вместе с реанимационными мероприятиями, по нескольку дней: требовалось существенное дополнение как по материальному обеспечению, так и по увеличению исследовательской бригады, причём, из специально обученного состава.

В то же время было известно, что при нормальном атмосферном давлении температура диссоциации некоторых других постоянных составных частей воздуха, таких как тяжёлые инертные газы ксенон, криптон, аргон, меняется в приемлемых пределах: -3,4оС для ксенона, -27,8оС для криптона, -42,8оС для аргона. А что бы закрыть видимый температурный пробел от 0оС до -3,4оС, не охваченный в начале замораживания стабильным гидратообразованием, достаточно было выбрать в качестве рабочего, давление диссоциации гидрата ксенона при 0оС, равное 1,5 атм. Затем, снять вообще и его! При данной величине давления, необходимость в проведении последующей декомпрессии отпадала совсем. Выбор в качестве хладагента жидкого азота объяснялся возможностью тестирования сразу всего диапазона низких температур (от 0оС до -196оС), даже с учётом вымораживания в биологическом объекте ксенона при -111,5оС, криптона при -156,6оС, аргона при -189,4оС. Что должно было продемонстрировать возможность проявления клатобиоза в открытом космическом пространстве. Кроме того, было известно, что при температуре жидкого азота (-196оС) гарантированно гибнет всё живое, если не применять известные методы криозащиты.

Продолжим дальнейшее обоснование достоверности проекта. По мнению авторов разработки, экспериментальные данные, полученные с помощью пусть и не всех, а только отдельных компонент атмосферного воздуха, вполне подтверждают достоверность открытия. – Газовые гидраты имеют одинаковые кристаллические решётки, следовательно, физико-химические процессы в биологических объектах развиваются, по всей видимости, по одной схеме. А потому, в соответствии с приведёнными теоретическими положениями и на основе предыдущих наработок на малой барокамере, для большого криососуда была выбрана газовая смесь из ксенона, криптона, аргона, а в качестве рабочего давления взяты те же 1,5 атм. Но камеру, всё же, рассчитали с запасом, на давление в 15 атм (14,5 атм – давление, необходимое для получения гидрата криптона при 0оС). С учётом тестирования в будущем иных газовых смесей на основе криптона.

Предварительные испытания большой барокамеры ещё при нормальном атмосферном давлении показали реальную возможность достижения максимальной глубины гипотермии 0оС простым поверхностным охлаждением целостного организма крыс ледяной водой, причём, со 100% выживаемостью животных. – 1.Бюллетень экспериментальной биологии и медицины., 1989, 5, 543-545. 2.Институт проблем криобиологии и криомедицины АН УССР. В сб.: Экспериментальное и клиническое обоснование методов криомедицины. Харьков, 1988, 160-164. Поэтому, данная методика обратимого охлаждения, с проведением искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ) в процессе развития глубокой гипотермии, стала базовой моделью для всего проекта. В последующих экспериментах, так же при нормальном атмосферном давлении, дополнительно, на фоне ИВЛ производили принудительную ингаляцию выбранной рабочей смесью из трёх тяжёлых инертных газов. Было замечено, что в случае приостановки опытов на любом участке гипотермии, все экспериментальные животные легко и без потерь выводились обратно к исходной нормотермии. По всей видимости, благодаря известным наркотическим свойствам тяжёлых инертных газов и развивающейся гипотермии, у млекопитающих индуцировалось гипобиотическое состояние (гипобиоз – сниженная жизнедеятельность [Тимофеев Н. Н.]).

Принципиальная возможность, легко осуществимая с помощью простой ингаляции, насыщать инертными газами целостный организм живого животного, а значит и все его органы, способствовала выбору окончательной схемы криоконсервации – in situ («на своём месте»). Организм, насыщенный таким способом данными газами, относящимися к постоянным составным частям воздуха, помещался в условия низких температур и повышенного давления и охлаждался до -196оС. Необходимо отметить, что в проекте присутствуют элементы, обладающие патентной чистотой (несущие в себе явный коммерческий характер). Поэтому, в разработке есть своё НОУ-ХАУ: одновременно с постоянными составляющими воздуха применялись некоторые непостоянные – в качестве добавок. Но с учётом малой концентрации последних в естественных условиях, в эксперименте их использовали так же в малом разведении.
В дальнейшем, для проведения тестирования жизнеспособности того или иного объекта, замороженный организм крысы отогревали до 0оС, вынимали из барокамеры и производили забор интересующего биологического материала. Например, сердца. Известно, что пересадка органов у мелких лабораторных животных – наиболее адекватный метод оценки жизнеспособности трансплантата в эксперименте (демонстрационный и самодостаточный, т. е. экспресс-метод, не нуждающийся в биохимическом обеспечении). А гетеротопическая пересадка сердца у крыс на магистральные сосуды брюшной полости по Abbott – наиболее удобная для таких целей хирургическая манипуляция. Консервированное сердце полностью восстанавливало свою сократительную активность через 3,5 минуты после коронарной перфузии. Эти данные вполне укладывались в выдвинутую концепцию клатратного стазиса.       


Распространение в природе

Клатратный анабиоз был обнаружен академической группой, в уникальных лабораторных условиях. Но, оказывается, он широко распространён и в окружающей среде. Как выяснили авторы данного открытия, бактериям, попавшим в антарктический лёд (господствующие температуры -55оС, -57оС [Абызов С. С.]), погребённые почвы вечной мерзлоты (температуры ещё выше!) и во все другие многочисленные подобные ледниковые зоны Земли миллионы лет назад, помогли остаться в живых именно атмосферные газы, образовавшие в клетках клатраты. В соответствии с критическими значениями, вслед за тяжёлыми инертными газами, в работу вступают, последовательно, и другие составляющие. Но при этом, по мнению академических естествоиспытателей, наиболее значимая роль из всего списка задействованных газов принадлежит метану. Так команда Кованова впервые смогла разрешить известный парадокс, напомнив научной общественности, что умеренно-низкие температуры, при которых указанные биологические находки пребывали в жизнеспособном состоянии, были явно недостаточны для столь длительных сроков естественной криоконсервации (7,5 млн. лет для вечной мерзлоты!). В связи с тем, что вышеприведённые научные факты ни как не могли быть объяснены с позиций известных представлений об анабиозе, московские исследователи, поэтому, и выдвинули свою клатратную версию.

Кроме того, способные  к гидратообразованию постоянные части воздуха азот, кислород, аргон, криптон, ксенон и непостоянные (случайные примеси) углекислый газ, угарный газ, сернистый газ, метан, сероводород, окислы азота и другие, учёные-теоретики из группы академика предложили отнести к совершенно новому классу криозащитных веществ и именовать их теперь как «газовые (клатратные) криопротекторы». По аналогии с хорошо известными и широко применяемыми сегодня обычными жидкими криопротекторами, (глицерин, диметилсульфоксид, этиленгликоль, пропиленгликоль и др.). Т. о., открытие клатратного анабиоза коренным образом изменяет многие сложившиеся представления в области биологии и, в частности, в криобиологии. В перспективе, для целей криоконсервации возможно использование не только отдельных газов и их смесей, относящихся к компонентам атмосферного воздуха, но и иных гидратообразующих веществ. Вполне возможно применение  обычных жидких криопротекторов в сочетании с криопротекторами нового типа. Оптимальная смесь из этих веществ и есть так необходимый для альтернативной криобиологии «Суперкриопротектор».

Важно заметить, что в биологических объектах, пребывающих ныне в анабиотическом состоянии в различных регионах Земли, рабочей основой для гидратообразования могли когда-то стать даже отдельные локальные выбросы газов, относящихся лишь к некоторым компонентам атмосферного воздуха (например, выбросы метана, сероводорода и др.). Понятно, что клатратный анабиоз повсеместно проявляет себя не только на дне озёр, морей, океанов, но и в самой их студёной глубоководной толще. Встречается он и на леденящих высотах в атмосфере планеты. Такое экзотическое проявление жизнеспособности сотрудники Кованова охарактеризовали как «клатратная (гидратная) машина времени». Ими впервые было показано и то, что из всех газов-соучастников естественной клатратной криоконсервации, главную защитную роль исполняют именно гидраты метана. К тому же, в свете клатобиоза легко находит объяснение  известная гипотеза первичного осеменения Земли из космического пространства (т. н. «панспермия»). Ведь клатраты различных газов могут существовать в полярных шапках Марса, кольцах Сатурна, кометах, астероидах и т. д. По твёрдому убеждению авторов данного открытия, именно клатратный анабиоз – распространитель элементов Жизни и непосредственно по Земле,  и по бескрайним просторам Космоса! 

Практическое значение

Возможности применения в народном хозяйстве нового класса криозащитных веществ безграничны. Например, можно надёжно и неограниченно долго сохранять нежнейшее мясо криля. Как известно, оно подвергается ферментативному распаду сразу после вылова животных. Даже, если они находятся под защитой холода, в обыкновенной морозильной камере (при умеренно-низких температурах). Поэтому, основная, наиболее надёжная технология сохранения крабов, омаров, лангустов, креветок и подобных им такова: тут же после улова, прямо на плавбазе, животных обязательно варят, затем замораживают и только тогда отправляют потребителю. То, что поставляется в замороженном, но изначально сыром виде, активно распадающаяся мёртвая ткань (с накоплением у человека опасных токсинов и вытекающими из-за их воздействия отдалёнными негативными последствиями). Этим уникальным способом можно так же неограниченно долго сохранять и хрупкие ягоды. Например, малину, вишню, смородину и т. д. После хранения, их нежная, сочная мякоть останется такой же, как словно бы плоды только что сорвали с ветки. – На внешних поверхностях организмов и их частей есть оболочки, труднопроницаемые для обычных жидких криопротекторов, или же вообще не проницаемые. Например, у семян растений, у икринок рыб. Так вот, эти естественные природные преграды для газогидратных криопротекторов абсолютно прозрачны! При этом, добавка к рабочим газам отдельно метана, пусть и незначительная, должна привести к резкому, скачкообразному повышению эффективности клатратной криоконсерваци.

В качестве примера остановимся и на модной сегодня крионике. По сути, ещё изначально, уже в момент своего появления на свет, это был мертворождённый ребёнок. Как её не пытаются реанимировать, такой она остаётся и сегодня.  Дело в том, что на пути замораживания млекопитающего стоит пока непреодолимое препятствие, сводящее все усилия экспериментаторов на нет. Это гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Он предохраняет мозг от любых вредных химических воздействий. Фильтруя необходимые мозгу вещества от ненужных и агрессивных, биологический барьер защищает серое вещество от поражения. Не проникают в нейроны в изначальном своём виде и обычные жидкие криопротекторы. Для клатратных же криопротекторов ГЭБ не является препятствием.

Но нет возможности в кратком изложении перечислить всё то, где данная универсальная разработка могла бы найти применение. Известно, что в свете любого революционного открытия, следом идут порядка двух-трёх тысяч выдающихся изобретений. Широчайшее поле деятельности для будущих исследователей!   
     
 

 

Категория: Научные статьи | Добавил: Admin-X (18.06.2012) | Автор: Щербаков Павел Васильевич
Просмотров: 5003 | Теги: Клатратный анабиоз
Всего комментариев: 0
avatar
Вход
Профиль
Пятница
09.12.2016
10:52

Интересное
Поиск по сайту

Новости космоса на главной странице Яндекса.

Добавьте наш виджет, кликнув по картинке, и будьте всегда в курсе последних событий.


Чат Пульсар
Статистика

Онлайн всего: 40
Гостей: 38
Пользователей: 2

BVF4, z_s