Att bevara en människa är den del av kryoniken som vi kan genomföra. Att vända processen är den del vi ännu inte behärskar.
”Vi kan inte vända processen än” rymmer flera olika problem, och vissa ligger betydligt närmare en lösning än andra. Det här är den tekniska förklaringen till varför återupplivning för närvarande inte är möjlig.
Uppvärmning är den farliga riktningen
Den första överraskningen är att nedkylning är den enkla halvan. Det är under återuppvärmningen som problemen uppstår.
Nedkylning kan göras långsamt och försiktigt. Återuppvärmning måste ske snabbt, eftersom långsam uppvärmning ger isen en ny chans att bildas.
Ett vitrifierat prov måste åter passera genom ett temperaturintervall där den glasartade strukturen delvis kan kristallisera.
Processen kallas devitrifiering och motverkar det som vitrifieringen skulle förhindra.
Isbildning är inte den enda risken under återuppvärmningen. Ojämn uppvärmning skapar termiska spänningar, och det glasartade tillstånd som motverkar isbildning kan då spricka.
En återuppvärmningsmetod måste alltså hantera två risker samtidigt, och en åtgärd mot den ena riskerar att förvärra den andra.
För en enskild cell är detta hanterbart. En enskild cell kan värmas upp på under en minut i ett varmt vätskebad, och hela cellvolymen värms då ungefär samtidigt.
Skalan förändrar problemet helt. Ett större prov värms inte jämnt: utsidan värms snabbare än insidan, och olika vävnader värms upp i olika takt.
Om en del av vävnaden värms långsammare kan den passera genom temperaturintervallet där is bildas, medan intilliggande vävnad redan har passerat det.
Det avgörande är alltså inte bara hur snabbt uppvärmningen sker. Hela volymen måste värmas snabbt och jämnt, och jämnheten är den svårare halvan.
Två metoder undersöks för närvarande. Den ena metoden använder högintensivt fokuserat ultraljud och har visats fungera på en nematod som återuppvärmdes och återupplivades.
Den andra är nanouppvärmning: vävnaden förses med magnetiska nanopartiklar som värms upp inifrån av ett växlande magnetfält, så att värmen startar överallt samtidigt.
De metoder som studeras har hittills bara demonstrerats i liten skala. Att gå från små försök till en människa handlar inte bara om att bygga en större maskin.
Toxiciteten måste ut igen
Det finns en djupare orsak till att uppvärmning är svår, och den är kemisk snarare än termisk.
De kryoprotektanter som möjliggör bevarandet är betydligt mindre skadliga vid kryogena temperaturer, där kemiska reaktioner i praktiken avstannar.
De blir toxiska när det blir varmt igen. Avlägsnandet av ämnena är därför en kapplöpning mot tiden, precis som återuppvärmningen.
Ämnena måste avlägsnas snabbt och rent under uppvärmningen, innan de skadar vävnaden, och jämnt över hela kroppen.
De båda kraven står delvis i konflikt med varandra. Snabb återuppvärmning ger mindre tid att avlägsna ämnena, medan långsammare återuppvärmning ökar risken för isbildning.
Även här blir problemet större i mänsklig skala. Att avlägsna ämnena kräver att vätska förs genom ett kärlnät som har förvarats vid kryogen temperatur under lång tid.
Ingen teknik klarar båda delarna i mänsklig skala i dag. Det är ett av fältets centrala olösta problem, och det är också anledningen till att en levande person inte kan bevaras.
En annan forskningslinje är att minska ämnenas toxicitet från början. Det är en långsiktig forskningsinriktning snarare än ett löst problem och ett sätt att föra fältet framåt: se att driva fältet framåt.
Och det ursprungliga problemet väntar fortfarande
Anta att återuppvärmningen och avgiftningen fungerar perfekt. Kvar står ändå en patient med den sjukdom eller skada som orsakade den juridiska döden.
Därtill kommer de ischemiska skador och bevarandeskador som har uppstått under processen.
Att vända processen i egentlig mening skulle kräva att allt detta repareras. Därför förutsätter varje seriös diskussion om återupplivning teknik som ännu inte finns.
Det är den avgörande svårighet som ofta förbises när man föreställer sig återupplivning. Uppvärmningen får uppmärksamheten eftersom den är dramatisk, men att bota sjukdomen är den svårare halvan.
En patient som har bevarats efter metastaserad cancer behöver få cancern botad, inte bara återuppvärmas. Av de två problemen är bevarandet det enklare.
Den mest detaljerade färdplanen är Robert FreitasCryostasis Revival. Den skisserar två breda vägar.
Den konventionella vägen skannar den vitrifierade strukturen, avlägsnar sedan kryoprotektanten och använder molekylära maskiner för att reparera vävnad under uppvärmningen.
Den mer radikala vägen, molekylär rekonstruktion, kartlägger hjärnan atom för atom och bygger upp den igen från kartan.
Båda bygger helt på framtida teknik och förutsätter det så kallade nanoteknikvadet. En bredare genomgång finns i Hur vi skulle kunna uppnå återupplivning.
Vad som faktiskt har gjorts, och i vilken skala
Det vore missvisande att framställa återställning som helt hypotetisk i alla skalor. Vissa delproblem har redan lösts, och det är viktigt att precisera vilka.
En kaninnjure har vitrifierats, återuppvärmts, transplanterats och visat sig fungera. Det är ett verkligt exempel på att ett helt organ har vitrifierats, återuppvärmts och återfått funktion, rapporterat 2009.
2023 genomfördes en motsvarande process med nanouppvärmning. Råttnjurar vitrifierades, förvarades kryogent i upp till 100 dagar, återuppvärmdes inifrån och transplanterades till mottagare som sedan överlevde med den transplanterade njuren.
Studier av hjärnvävnad har visat funktionell återhämtning efter vitrifiering. De relevanta artiklarna finns samlade under relevanta forskningsartiklar.
Organ är nästa rimliga steg, eftersom de har ett fungerande kärlnät. Nanouppvärmning bygger på att sprida partiklar genom blodkärl, vilket ett organ har men en vävnadsbit saknar.
Men här kommer den avgörande begränsningen. En råttnjure är ungefär stor som en vindruva och har en begränsad uppgift.
En mänsklig hjärna är betydligt större och långt mer komplex. Det som måste återställas är dessutom inte filtrering, utan den struktur som bär en människas identitet.
Skillnaden gäller både storlek och komplexitet, liksom kravet att dessutom reparera dödsorsaken.
Forskningsläget visar en riktning: från sådant som tidigare varit omöjligt till sådant som fortfarande är mycket svårt, ett steg i taget. Det visar inget tidsschema.
Kort sagt: reversibel kryopreservering av människor kräver säker återuppvärmning, avlägsnande av kryoprotektanter samt reparation av bevarandeskador och den ursprungliga sjukdomen. Dessa förmågor finns i dag inte i mänsklig skala.
Utforska det här praktiska verktyget
Använd det interaktiva verktyget för att undersöka frågan i den här artikeln.
Läser in det interaktiva verktyget...
Vidare läsning