Kryoniikan toimivuuden kannalta molekyylitason nanoteknologia on spekulatiivisista teknologioista keskeisin.
Tässä tekstissä sitä kutsutaan tarkoituksella varaukseksi. Kyse on oletuksesta, että periaatteessa mahdollinen mutta toistaiseksi olematon kyky voidaan joskus kehittää.
Miksi korjaus molekyylitasolla on ratkaiseva edellytys
Herätys edellyttäisi solujen ja molekyylien mittakaavassa tehtäviä toimia riippumatta siitä, mitä artikkelissa Miten herätys voisi tapahtua kuvatuista tavoista käytettäisiin.
Alkuperäinen kuolinsyy olisi voitava hoitaa. Säilytyksen aiheuttamat vauriot olisi korjattava. Kryoprotektantit olisi poistettava lämmityksen aikana ennen kuin niiden haitalliset vaikutukset ehtivät ilmetä.
Kaikki nämä edellyttävät työskentelyä juuri siellä, missä vaurio todellisuudessa on: solujen sisällä, yksittäisten rakenteiden mittakaavassa.
Nanoteknologian lupaus on aineen hallinta nanometrin eli metrin miljardisosan mittakaavassa.
Tässä mittakaavassa pienikin tarkasti kohdistettu muutos voi ratkaista solun toiminnan. Tässä mittakaavassa synapsi olisi jo verrattain suuri kohde.
Mikään muu tällä hetkellä ehdotettu menetelmä ei toimi siellä samalla tarkkuudella. Kemialliset käsittelyt vaikuttavat laajasti, mutta niiden tarkkuus on rajallinen. Kirurgia taas on tarkkaa, mutta sillä ei päästä molekyylitasolle.
Molekyylikoneiden kiinnostavuus perustuu siihen, että niillä voisi yhdistää laajan vaikutuksen ja molekyylitason tarkkuuden. Siksi ne ovat keskeisiä herätystä koskevissa pohdinnoissa.
Selkein esimerkki on lämmitys. Ulkoapäin tuotu lämpö leviää epätasaisesti, ja tämä epätasaisuus on keskeinen ongelma palautuvassa kryosäilytyksessä.
Jos lämpö tuotettaisiin tasaisesti kudoksen sisältä, ulkoapäin tapahtuvan lämmityksen epätasaisuus vähenisi olennaisesti.
Vuoden 1959 luennosta tutkimusalaksi
Ajatus on paljon vanhempi kuin nanoteknologian tunnettuudesta voisi päätellä. Vuonna 1959 fyysikko Richard Feynman esitti ajatuksen aineen käsittelemisestä atomi kerrallaan.
Feynmanin mukaan fysiikassa ei ole mitään, mikä estäisi rakentamasta ja korjaamasta rakenteita alhaalta ylöspäin. Ajatus sai vain vähän huomiota lähes neljännesvuosisadan ajan.
Vuonna 1986 K. Eric Drexlerin kirja *Engines of Creation* teki molekyylitason nanoteknologian tunnetuksi laajalle yleisölle ja vakiinnutti alan termin.
Laajimmassa merkityksessään sillä tarkoitetaan järjestelmää, joka voisi asetella yksittäisiä atomeja monenlaisten rakenteiden rakentamiseksi, korjaamiseksi tai uudistamiseksi myös elävän solun sisällä.
Tässä on tärkeää erottaa, mikä on olemassa ja mikä on vasta lupaus. Nanomittakaavan teknologia on jo nyt vakiintunut tutkimusala.
DNA-origami taittelee molekyylejä suunniteltuihin muotoihin. Molekyylimoottorit toimivat. Kohdennetussa lääkehoidossa lääkettä pyritään kuljettamaan mahdollisimman tarkasti haluttuun kohteeseen.
Sellaista ei ole olemassa: yleiskäyttöistä molekyylikokoojaa eli konetta, joka pystyisi korjaamaan minkä tahansa vaurion missä tahansa kudoksessa.
Näiden kahden asian välinen kuilu on tämän oletuksen ydinkysymys. Kaikki tästä eteenpäin riippuu siitä, osoittautuuko yleiskäyttöinen molekyylikokoaja mahdolliseksi.
Mitä hyötyä siitä olisi kryoniikalle
Jos kehittynyt molekyylikorjaus joskus toteutuu, siitä voisi olla kryoniikalle huomattavaa hyötyä.
- Molekyylikorjauksella voitaisiin periaatteessa korjata säilytyksen aiheuttamia vaurioita. Epätäydellinen vitrifikaatio jättää jälkeensä soluvaurioita, jotka molekyylikorjaus voisi periaatteessa korjata ennen herätystä.
- Molekyylitason hallinta voisi auttaa ratkaisemaan sekä lämmitykseen että kryoprotektanttien myrkyllisyyteen liittyviä ongelmia. Liian hitaan lämmityksen aikana jäätä voi muodostua uudelleen, ja jään muodostumista estävät aineet ovat itsessään myrkyllisiä. Molekyylitason hallinta voisi auttaa ratkaisemaan molemmat ongelmat.
- Molekyylitason hoidoilla voitaisiin ehkä hoitaa myös alkuperäinen kuolinsyy. Yksittäisten solujen tasolla toteutettava hoito voisi tehdä monista nykyisin kuolemaan johtavista sairauksista hoidettavia.
- Molekyylikorjauksella voitaisiin ehkä korjata myös vanhenemiseen liittyviä vaurioita. Solutasolla tehtävä korjaus voisi palauttaa kudoksen nuorempaa vastaavaan tilaan pelkän vaurioiden paikkaamisen sijaan.
Kyse on neljästä eri ongelmasta, joihin sama teknologia voisi tarjota ratkaisun. Se on harvinaista, ja juuri siksi tämä teknologia saa alalla niin paljon huomiota.
Siksi tämä oletus on syytä todeta avoimesti eikä käsitellä sitä itsestään selvänä. Jos neljän ongelman ratkaisu riippuu yhdestä teknologiasta, riski keskittyy siihen.
Miksi sitä kutsutaan varaukseksi
On myös mahdollista, että oletus osoittautuu vääräksi, kuten jotkut vakavasti otettavat tutkijat ovat esittäneet.
Kemistit esittivät 2000-luvun alussa merkittävää kritiikkiä: yleiskäyttöinen kokoaja saattaa olla mahdoton toteuttaa.
Kritiikki kohdistui käytännön ongelmiin: yksittäisten atomien asettelua vaikeuttavat sekä käytettävien työkalujen kemialliset ominaisuudet että atomien reaktiivisuus tässä mittakaavassa.
Kiistaa ei koskaan ratkaistu kokeellisesti, koska kumpikaan osapuoli ei rakentanut kiistanalaista konetta. Kysymys on edelleen avoin.
Siksi kyse on oletuksesta, ei ennusteesta, ja asiaan on suhtauduttava sen mukaisella varovaisuudella.
Kaksi asiaa lieventää riskiä. Ensimmäinen on se, että herätys ei nojaa vain tähän teknologiaan. Skannaa ja rakenna uudelleen -vaihtoehto perustuu sen sijaan kuvantamiseen ja laskentaan. Sitä käsitellään artikkelissa Mielen lataaminen.
Jos kokoajaa ei koskaan kehitetä, tämä toinen vaihtoehto ei riipu siitä. Riski on pienempi, jos rinnalla on toinen, siitä riippumaton vaihtoehto.
Toinen lieventävä tekijä on se, että täydellistä yleiskäyttöistä kokoajaa ei välttämättä tarvita. Hyvin tunnetun, tietynlaisen vaurion korjaaminen säilötyssä kudoksessa on paljon rajatumpi tavoite kuin yleiskäyttöisen kokoajan rakentaminen.
Robert Freitasin *Cryostasis Revival* on yksityiskohtaisin julkaistu arvio herätyksen edellytyksistä. Teos on hyödyllinen juuri siksi, ettei se väistele vaikeita kysymyksiä.
On avoin kysymys, ovatko siinä esitetyt vaatimukset toteutettavissa, ja alan vakavasti otettavat puolestapuhujat myöntävät tämän. Osatekijöiden edistymistä käsitellään sivulla Alan kehityksen edistäminen sekä tutkimus- ja kehityshankkeissamme.
Kun asiaa tarkastellaan insinöörityönä toteutettavana hankkeena eikä ennusteena, sen rajoituksia voidaan arvioida rehellisemmin. Samaa lähestymistapaa sovelletaan myös itse säilytykseen.
Insinöörityönä toteutettavassa hankkeessa voidaan avoimesti todeta, mitä ei ole vielä saavutettu. Ennusteessa tätä ei tehdä samalla tavoin, ja juuri siksi erottelu on käytännössä tärkeä.
Tämäkin herätystä koskeva pohdinta lähtee siitä, ettei herätys ole tällä hetkellä mahdollinen.
Oletus on fysiikan lakien kanssa yhteensopiva: tarvittava teknologia voidaan ehkä joskus kehittää. Se ei kuitenkaan ole peruste olettaa, että teknologia olisi jo olemassa.
Lyhyesti: Molekyylitason nanoteknologia voisi joskus korjata soluja ja kudoksia molekyylitasolla. Fysiikka saattaa sallia tämän, mutta tarvittavia lääketieteellisiä järjestelmiä ei ole vielä rakennettu tai osoitettu toimiviksi.
Tutustu tähän käytännön työkaluun
Käytä interaktiivista työkalua tarkastelemaan tämän artikkelin kysymystä.
Ladataan interaktiivista työkalua...
Lisää luettavaa