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第508章 攻克低温冷冻休眠技术

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  这次小鼠在液氮中冻了两分钟,复苏后,用交变磁场缓慢加热,同时从动脉端开始逐步恢复血液灌注,先灌注含低浓度氧的血液替代液,再过渡到正常血液。

  十五分钟后,小鼠的心脏开始跳动,自主且规律性的跳动。

  沈奕盯着心电监护仪,看着那串波形从无到有、从弱到强,眼睛顿时亮了起来。

  小鼠睁开了眼睛,它的瞳孔对光有反应,肢体有避痛反射。

  沈奕把它放在温暖的垫子上,它慢慢开始自主呼吸。

  它活了。

  沈奕忍着振奋的心情,站在操作台前看着那只黑色的小鼠在垫子上慢慢翻过身,用前爪抹了抹脸,然后抬起头,用漆黑的眼睛看着周围的一切。

  后续的监测持续了三个月,那只小鼠的行为、学习记忆能力、运动协调性,与对照组没有显著差异。

  组织病理切片显示,大脑、心脏、肝脏、肾脏均无明显的结构异常。

  没有肿瘤,没有钙化,没有坏死。

  成功了。

  至少在啮齿类动物上成功了。

  但小鼠和人隔着十万八千里,一只小鼠的脑容量只有0.3~0.5克,而人类有1400克,相差近五千倍。

  小鼠的心脏每分钟跳500次,人类只有70次左右。

  代谢率、组织厚度、血管密度,完全不同。

  显然,小鼠上的成功,只是第一关,第二关是灵长类。

  2042年下半年。

  元界智控和国内某顶尖科研机构合作,开始了恒河猴的低温冷冻休眠实验。

  恒河猴的体重5到10公斤,脑组织与人类高度相似,是理想的临床前模型。

  第一次实验有5只恒河猴。

  灌注、降温、玻璃化、复温、再灌注,全套流程走了下来。

  但复苏后,只有两只猴子恢复了自主心跳。

  三只死于脑水肿和多器官衰竭,存活的两只中,一只出现了后肢瘫痪,脊髓灌注不均匀,局部冰晶损伤。

  真正完全康复的,只有一只。

  ……

  沈奕在之后的组会上汇报了失败的原因,脊髓灌注不均匀,因为恒河猴的椎管内静脉丛丰富,保护剂无法完全替代血液。

  纳米颗粒在骨髓腔内的分布也不均匀,导致局部的降温速率不足。

  “需要改进灌注途径。”与会的陆安直接道:“动脉插管位置要调整,恒河猴的椎管循环可以单独灌注,从腰动脉分支注射保护剂,纳米颗粒的粒径也要优化,20纳米可能进不了骨髓窦,试试15纳米。”

  会后,项目组继续。

  周蕙很快合成了15纳米的颗粒,表面修饰相同。

  林元良重新做了流体模型,找到了最佳的灌注压力和时间。

  沈奕设计了新的手术方案,从股动脉和腰动脉双路灌注,确保脊髓血供被完全替换。

  ……

  时光荏苒,2043年1月。

  新一轮灵长类实验开始,这次6只恒河猴全部成功玻璃化。

  冻结时间从几分钟到几小时不等。

  复苏后,六只全部恢复自主心跳,五只没有明显神经功能缺损,一只出现了轻度的后肢感觉减退,但仍在恢复中。

  三个月后,那只出现感觉减退的猴子完全恢复了正常。

  六只猴子全部存活,行为、认知、运动功能与实验前基线水平无显著差异。

  脑部磁共振显示结构完整,没有梗死、出血或水肿。

  血清学指标正常,没有发生免疫排斥或肿瘤。

  ……

  2043年6月,嘉宁。

  元界智控生命科学研究所召开了低温冷冻休眠技术成果鉴定会。

  参会的不只是内部专家,还有卫建委、科技部、中科院的代表,以及国内顶尖的医学伦理学家。

  沈奕代表技术小组做了长达两个小时的报告。

  从纳米颗粒的设计到灌注方案的优化,从动物实验的数据到灵长类的长期随访。

  每一项数据都被反复核对,每一个结论都有证据支撑。

  报告结束后,鉴定委员会的一位德高望重的神经外科院士,他问了三个问题。

  “人类和恒河猴的差异在哪里?是否已经全部被考虑?”

  沈奕回答:“人类体型更大,保护剂灌注的均匀性需要更长的灌注时间和更高的灌注压力。我们已经建立了全尺寸的计算机模型,模拟了人体从股动脉插管后的流体分布。”

  “结果显示,在优化的灌注参数下,人体全身的玻璃化可以实现,误差在百分之五以内。”

  这个院士点了点头,然后再问道:“纳米颗粒的长期安全性呢?是否会在体内蓄积?”

  周蕙回答:“纳米颗粒的直径15纳米,表面接枝了可生物降解的聚乳酸-羟基乙酸共聚物。在动物实验中,颗粒在体内的半衰期约为72小时,主要通过肝胆系统排出。三个月后,组织中的残留量低于检测下限。没有观察到明显的毒性反应。”

  片刻后,这位院士问出了最后一个问题:“如果应用于人体,谁是最适合的候选人?是病人还是健康人?”

  与会的陆安回答了这个问题:“主要的应用场景有四个。”

  停顿了一会儿,陆安逐一娓娓道来:

  “第一,濒死患者的紧急低温保存,为抢救争取时间。比如心脏骤停、严重创伤、大出血,在常规手段无效时,用低温休眠将患者暂停,待条件允许时再复苏。”

  “第二,深空探索的星际航行,从地球到火星需要数月到数年,低温休眠可以大幅减少物资消耗和心理压力。”

  “第三,在未来医学足够发达时,为目前不治之症的患者提供‘时间旅行’冬眠到疗法出现的那一天。”

  “第四,推动器官移植与医学发展,可实现人体器官的长期完整保存,解决器官移植供体不足、匹配等待时间长的问题,同时也能帮助保存绝症患者的生殖组织,保护生育能力。”

  ……

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