Kryopreservace se často chápe jako průchodná či neprůchodná: buď byla osoba zachována, nebo nebyla. Realita je však plynulá škála, a několik konkrétních překážek rozhoduje o tom, kde se případ na této škále nachází.
Žádná z nich není tajemná. Každá představuje konkrétní inženýrský problém, a na každé se pracuje.
Řetězec, v pořadí, v němž k němu dochází
Pět níže uvedených překážek tvoří spíše sled než seznam. Každá následuje po té předchozí, a selhání v rané fázi zhoršuje všechny následující.
Čas, protože ischemie nikdy nepauzuje
Od okamžiku, kdy srdce přestane bít, mozek trpíischemie. Každý současný pacient ji zažívá v určité míře. Otázkou je pouze, jak velké množství.
Při absenci pohotovostního týmu může případ zahrnovat hodiny studené ischemie předcházející teplé ischemii, která je mnohem destruktivnější.
Tuto skutečnost pole nyní měří spíše než popisuje, prostřednictvím metrik jakoS-MIX. Čas je zdaleka největším faktorem ovlivňujícím kvalitu, a celýzávod proti buněčnému rozkladu je organizován tak, aby jej co nejvíce zkrátil.
Nedostatečný průtok neboli no-reflow, problém, který zpoždění způsobuje
Ischemie zanechává následky. Jakmile byla tkáň po určitou dobu zbavena přísunu krve, často nelze jednoduše obnovit průtok tekutiny skrz ni.
Mikrocirkulace odolává opětovnému prokrvení. Ve studiích se zpožděnou perfuzí ani předchozí podání antikoagulancií ani následné podání léků rozpouštějících sraženiny neobnovilo průtok.
Blokáda tedy není způsobena především srážením krve. Je strukturální: endotelové buňky nabobtnají směrem dovnitř, tekutina v okolní tkáni stlačuje vlásečnice, a krvinky ztuhnou natolik, že ucpou to, co zbývá.
Pokud roztok nemůže rovnoměrně dosáhnout tkáně, části mozku zůstávají nechráněné, a to bez ohledu na to, jak kvalitní je roztok samotný.
Led a tělesná nepříjemná vlastnost
Lidské tělo tvoří přibližně 60% vody, a voda se při zmrznutí roztahuje asi o 9%, čímž vznikáled především v prostorech mezi buňkami.
To buňky mechanicky drtí a osmoticky z nich vysává vodu. Zabránit tomu je celým důvodem pro používánívitrifikace místo zmrazování.
Vitrifikace je však účinná pouze tehdy, je-likryoprotektant rovnoměrně rozložen v tkáni. Kdekoli se látka nedostane, může led stále vzniknout.
Toxicita a úzký pás mezi dvěma škodami
Látky bránící vzniku ledu jsou v potřebných koncentracích toxické, a tkáň může utrpět také poškození chladem během ochlazování.
Koncentrace musí být dostatečně vysoká k vitrifikaci a dostatečně nízká, aby nezpůsobovala otravu. Ochlazování musí být dostatečně rychlé, aby předběhlo vznik ledu, a zároveň dostatečně kontrolované, aby se zabránilo tepelnému stresu.
Rozšiřování tohoto pásma je cílem generací chemie roztoků, ahistorie postupů je z velké části historií jeho rozšiřování.
Praskání v nejhlubším chladu
Vitrifikovaná tkáň se nachází ve sklovitém stavu, a tento stav může prasknout při dostatečně velkém tepelném stresu.
Ochlazení až na-196°C může způsobit mikroskopické trhliny, protoochlazování probíhá co nejpostupněji podle daného harmonogramu.
To je jeden z důvodů, proč se v oboru vyvíjejí meziprodukční skladovací metody, kdy jsou pacienti udržováni pod teplotou skelného přechodu, ale tepleji než kapalný dusík.
Proč se kvalita skutečně liší mezi jednotlivci
Spojte řetězec a následuje něco nepříjemného. Dva členové, kteří podepíší stejnou smlouvu, mohou obdržet měřitelně odlišné zachování.
Rozdíl se zřídka týká protokolu. Jde o okolnosti, za kterých musel protokol pracovat.
Předpokládaná smrt spohotovostí na místě může proběhnout od zástavy srdce k ochlazení během několika sekund. Nezpozorovaná smrt daleko od týmu nikoliv.
Některá úmrtí vyžadují ze zákona nejprve pitvu a některá vylučují zachování zcela. Tyto případy jsou uvedeny vkdy nemůžete být kryoprezervováni.
Přeprava si přidává své vlastní hodiny, protologistika a byrokracie patří spíše k technickým než k administrativním tématům.
Správnou odpovědí na tuto variabilitu není jednotný marketingový slib. Jde o měření, zveřejňování akontrolní postupy kvality zaznamenávající to, co se skutečně stalo v každém případě.
Člen má právo na skutečné číslo, včetně situace, kdy je toto číslo zklamáním.
Co se vlastně zlepšuje
Každý článek v řetězci je aktivním cílem výzkumu, a žádný z pěti se za uplynulé desetiletí nezměnil v tom, kde byl předtím.
Řešení jsou méně toxická. Protokoly se dostávají k pacientům rychleji. Měření se posunulo od přídavných jmen k metrikám.
Skladování při středních teplotách řeší problém praskání přímo, askladovací zařízení je navrženo tak, aby udržovalo podmínky stabilní po desetiletí.
Práce je popsána vposouvání oboru vpřed anašich výzkumných a vývojových iniciativách.
To, co se nezměnilo, je tvar problému. Dosáhnout pacienta rychle, obnovit oběh, distribuovat ochrannou látku, zeskelnat bez nadměrné toxicity, ochladit bez praskání.
Každý z těchto kroků je stále místem, kde může dojít ke ztrátě případu, a výsledek je určen nejslabším článkem spíše než nejsilnějším.
TL;DR: Kvalita konzervace závisí na omezení ischémie, obnovení oběhu, rovnoměrném rozložení kryoprotektantu, kontrole toxicity, zabránění tvorbě ledu a zvládání tepelného stresu. Slabost v kterémkoli kroku může snížit výsledek.
Prozkoumejte tento praktický nástroj
Použijte interaktivní nástroj k prozkoumání otázky v tomto článku.
Načítání interaktivního nástroje...
Další čtení