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1 # 來看世界呀
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2 # 甜甜向上精心創作
曾看過一個電視節目,應該是幾個大學生做的,將盛在液氮罐裡的一隻凍僵的金魚倒入水槽中,過了一會,金魚又搖頭擺尾的遊動起來。
液氮的溫度很低,使氮氣液化常壓下至少得降低到-196℃,加壓後至少也得降低到-147℃,上面的實驗表明如此低溫,確實沒有凍壞細胞。但零下幾度的氣溫,卻會凍壞細胞。這看著有點不可思議,但不是沒有道理。
細胞中大部分是水分,水的溫度降低到0℃再放熱就會結冰,因為冰的密度(0.9×10³kg/m³)小於水的密度(1.0×10³kg/m³),也就是說,水在結冰時體積會增大,結果將細胞膜脹破。不過,冰依然有熱脹冷縮的性質,溫度越低體積越小,這樣,在液氮的溫度下冰的體積不比水的體積大,所以,金魚直接放在液氮中,直接達到液氮的溫度,就避開了細胞中的結冰體積增大的過程,其中的冰就不致將細胞膜脹破。
液氮儲存生殖細胞,大約僅80%精子解凍後仍保持活性,卵子僅有50%的成活率,並不是無害的儲存方式。已經排出人體的精卵死亡也對人體無害,而人體機能在低溫下卻會衰竭。
將人體的生殖細胞取出後,人類可以較為自由地操作,現在輔助生殖技術中以儲存精子為主,因為取精的方式對人體相對無害,只需要讓人自己排出來,而且排一次大約有4000萬到1.2億精子,短時間內能夠較多次地排,因此即便經受極低溫冷凍損耗一部分,也仍然可以接受。卵子的冷凍儲存更麻煩一些,因為女性一個月一般只排一次,一次只有一顆,即便用藥物促排,也多不了多少,所以一旦失效損失相對較大。冷凍儲存中細胞損傷主要是由於極低溫造成細胞內外液體的結晶,細胞膜的流動性下降,是有可能損傷細胞的DNA,導致細胞死亡的。儘管日本曾宣佈有了一種新的儲存卵的方式,但是也只不過是將成功的機率提高一倍。再者,已經排出來的細胞,就算細胞死亡,對生成它們的人體是沒有損傷的,死了再弄就行了。但是整個人體在低溫中的卻會造成死亡,主要是由於人體產熱不及散熱,體溫調節紊亂組織器官衰竭死亡。
氮本身為氣體,降溫、加壓的方式可以使氮氣濃縮為液氮,液氮的溫度很低,只有-196℃,在接觸人體面板的時候,迅速地吸熱會使液氮在和面板接觸的時候直接沸騰,液氮和面板之間就有了一層氮氣隔絕,而氣體傳遞熱量的速率相當緩慢,因此在將液氮傾倒在人身上的時候甚至都不會將人凍傷,但這裡主要是由於接觸的時間很短。人是恆溫動物,機體能夠應對外界變化協調身體的產熱和散熱,短時間接觸液氮時熱量損耗比較慢,但若是將人長時間地置於液氮環境中,即便接觸介面上氮氣傳熱速率比較慢,總的來說人體損失的熱量仍然會超過人體承受極限,細胞中的液體會結晶刺傷細胞,最後導致人體溫調節的失衡,核心溫度降低不足以支撐正常生理功能,人就要死亡了。由於體溫調節的失衡,人體還可能感受到“熱”,因此被凍死的人很多都將自己的衣服脫光。
所以物件不同,採取的儲存方式自然不同。現代人體冷凍技術中,比較重視細胞液體的玻璃化,經由特殊處理的人體組織中的液體能夠經過連續的變化而不損傷細胞組織,但是目前的人體冷凍技術也只是冷凍而已,並沒有復甦的辦法。