Student World

Co dokážeme zmrazit a zase bez poškození rozmrazit? Buňku? Orgán? Celá tělo? K čemu je zmrazování dobré? Co je to kryonika a jak vlastně přežívají polární ryby nebo organismy, které na zimu zamrznou do ledu?

Jak vůbec docílit toho, aby se nám podařilo zmrazit buňku a při tom ji nepoškodit? Klíčové samozřejmě je, aby tvořící se krystalky ledu buňku neroztrhaly. Při pomalém zmrazování zase může dojít k destrukci buňky vlivem osmotických podmínek (nejprve zmrzne voda mimo buňku, ještě kapalná voda proudí ven z buňky atd.). Optimální rychlost zmrazování se pohybuje okolo 1 stupně za minutu.
Velký význam mají tzv. kryoprotektivní látky, které snižují teplotu tuhnutí vody (např. glycerol a další složky pro nemrznoucí směsi). V důsledku toho dochází i k ochraně buňky. Kryoprotektiva se mohou použít i tak, že ve vysokých koncentracích z buňky vysají vodu současně při zmrazení. Proces to bývá často nedestruktivní a vratný.
Kryoprotektivní látky bývají využívány i v organismech mrazuvzdorných živočichů. Do této skupiny patří např. speciální proteiny řady polárních ryb.
Některé žáby, které na zimu "zamrzají" do ledu, si pro toto období vytvářejí v těle tekutinu zahuštěnou glukózou. Krev v těle obojživelníka pak nezmrzne – není tedy pravda, že by žába přežila zmrznutí, ona pouze dokáže přežít v ledu.

Jak se využívá nízkých teplot v případě medicíny?
Zmrazování na teplotu kapalného dusíku se používá např. při asistované reprodukci. Po oplodnění ve zkumavce bývají nadbytečná embrya zmražena a uchovávána "pro jistotu" – to kdyby se původně vybrané zárodky neuchytily.
Není ani větší problém zmrazit jednotlivé buňky typu kostní dřeně nebo spermií (viz existující databanky zmrazeného spermatu nositelů Nobelových cen apod.).
Podstatně obtížnější jsou však pokusy nějak zmrazit celé orgány. U velikosti oční rohovky jsme ještě někdy úspěšní, hranice však leží u větších orgánů typu jater. Zde prozatím narážíme na vážné problémy a téměř všechny experimenty jsou neúspěšné.

Kryonika, tj. zmrazování celých těl, bývá odborníky označována jako podvod. I pokud pomineme nevratné poškození při zmrazení, zůstává faktem, že celý proces začne až po smrti zájemce (jinak by to zřejmě neumožňovala legislativa). Mozek člověka je tedy již mrtvý. Pravděpodobně bude po rozmrazení těla možné získat nějaké živé buňky. Výsledkem takové operace ale není v žádném případě individuální nesmrtelnost (kterou kryonické firmy zákazníky lákají), pouze možnost klonování.
A i s tím získáním živých buněk může být nakonec problém – dosud se např. nepodařilo získat jedinou živou buňku ze zamrzlých sibiřských mamutů.

Zdroj: Jaroslav Petr Klonování – Hrozba, nebo naděje, Paseka, Praha, 2003, http://www.paseka.cz

Omlouváme se za problémy s přidáváním komentářů k článkům. Komentáře prosím zasílejte e-mailem na pavel_houser@idg.cz.