Найти в Дзене

Прорыв в клатратном гипобиозе: двенадцатилетняя пролонгация

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Оглавление

.

«Гипобиоз рассматривается как потенциальное решение для повышения безопасности и снижения стоимости продолжительных миссий в дальний космос»

.

— Гипобиотическое состояние
— Гипобиотическое состояние

.

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

.

«НЕЖДАННЫЙ РЕБЁНОК КЛАТРАТНЫЙ ГИПОБИОЗ»

.

-3

.

Начиная с 1960-х годов, многие экспериментаторы мира один за другим стали демонстрировать успешную консервацию крупных биологических объектов, помещаемых в условия слабоположительных температур и повышенного давления (Lyons G.W. and co-authors; Rassat J.P. and Haxne I.I..; Groenewald I.V. and co-authors and others).

.

Все они отмечали хорошие результаты после 24-часовой консервации почки в условиях гипербарии инертными газами — Lyons G.W. в 1966 году, Rassat J.P. и Haxne I.I. в 1967 году, Groenewald I.V. в 1969 году.

.

Успешную, уже 8-дневную консервацию крысиных почек в условиях глубокой гипотермии 2°С и гипербарии ксеноном в 3 атм провёл в 1970 году Ruile, а следом за ним и Валерий Иванович Шумаков (1931 — 2008) удачно консервировал почки собак также в течение 8-дней — в условиях гипотермии (2 – 4)°С и гипербарии аргоном в (1,5 – 2,0) атм.

.

Они тогда «и слыхом не слыхивали, и знать не знали», что, оказывается, в своих экспериментах столкнулись с проявлением так называемого «клатратного гипобиоза» — это название ввели в медико-биологический лексикон значительно позже (в 1980-годы) — профессор Тельпухов В.И. и биофизик Щербаков П. В.

.

Но Шумаков В.И. и др. — даже не подозревали о том, что именно они, по сути, стали первооткрывателями «клатратного гипобиоза». Такое бывает в науке ...

.

Тем не менее, наработки тех новаторов дали толчок последующим клатратным исследованиям, относящимся к биологической тематике и, в конце концов, привели к открытию — «клатратного анабиоза».

.

А уже само это открытие стимулировало новые пытливые умы — снова вернуться к рабочим температурам, при которых проявляет себя пока ещё лишь только один клатратный гипобиоз и попытаться «выжать всё, что можно» из своей смелой попытки.

.

Именно это и удалось уральским учёным — вместо 8 суток, что было раньше, они пролонгировали состояние клатратного гипобиоза до 12 лет.

.

Вот это и есть самый настоящий подвиг — научный подвиг неординарных учёных !

.

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

.

« И С Т О К И »

.

-4

.

«Даже путь в тысячу ли начинается с первого шага»

(Лао Цзы)

.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

.

«Всё новое — это хорошо забытое старое»

(Французский писатель Жак Пеше)

.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

.

Итак. В конце XX века (1980-годы) был обнаружен совершенно неизвестный ранее науке, четвёртый по счёту из уже открытых на сегодня в природе видов анабиоза — «клатратный анабиоз».

.

Первооткрыватели клатратного анабиоза и основоположники научного направления «Клатратная криоконсервация» — профессор Тельпухов Владимир Иванович и биофизик Щербаков Павел Васильевич (Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова).

.

— Гипотермическая/анабиотическая установка, на которой биологический объект проходил стадии клатратного гипобиоза/анабиоза и возвращение затем к нормальному состоянию
— Гипотермическая/анабиотическая установка, на которой биологический объект проходил стадии клатратного гипобиоза/анабиоза и возвращение затем к нормальному состоянию

.

Авторы сразу дали этому природному феномену и своё собственное определение:

«Клатратный анабиоз (от clathratus — загороженный и от anabiosis — оживление) или сокр. клатобиоз — существование организмов и их частей в состоянии временного обратимого прекращения жизнедеятельности в результате выведения свободной (биологически активной) воды из биохимических взаимодействий в клетке — путём образования клатратов»

.

— ПЕРВООТКРЫВАТЕЛИ КЛАТРАТНОГО АНАБИОЗА. — Слева направо: профессор Тельпухов Владимир Иванович и биофизик Щербаков Павел Васильевич во время своей консультативной работы в Пущино по передаче пионерного опыта в области глубокой гипотермии и клатратной консервации местным учёным. — Селфи на фоне Института биофизики клетки РАН (ИБК РАН) в Пущино
— ПЕРВООТКРЫВАТЕЛИ КЛАТРАТНОГО АНАБИОЗА. — Слева направо: профессор Тельпухов Владимир Иванович и биофизик Щербаков Павел Васильевич во время своей консультативной работы в Пущино по передаче пионерного опыта в области глубокой гипотермии и клатратной консервации местным учёным. — Селфи на фоне Института биофизики клетки РАН (ИБК РАН) в Пущино

.

Они же ввёли в медико-биологический лексикон новое понятие — «газовые (клатратные) криопротекторы». И самыми первыми применили эти вещества на практике — для защиты биообъектов от холодового поражения в диапазоне отрицательных температур.

.

Авторская статья «Бессмертие под газом» в те годы стала бестселлером — своеобразной «настольной книгой» для многих учёных разных специализаций [Бессмертие под газом / П. В. Щербаков, В. И. Тельпухов // Химия и жизнь - XXI век. - 2006. - № 8. - С. 34-39.].

.

Данная публикация вместе с авторским патентом на изобретение «Способ криоконсервации органов и тканей in situ» — вызвали тогда настоящий фурор в научном мире.

— Бессмертие под газом / П. В. Щербаков, В. И. Тельпухов // Химия и жизнь - XXI век. - 2006. - № 8. - С. 34-39. — Иллюстрация на обложке журнала относится к данной авторской статье и визуально характеризует её содержание
— Бессмертие под газом / П. В. Щербаков, В. И. Тельпухов // Химия и жизнь - XXI век. - 2006. - № 8. - С. 34-39. — Иллюстрация на обложке журнала относится к данной авторской статье и визуально характеризует её содержание

В результате чего научная находка инициировала резкий всплеск исследовательской активности по клатратной тематике применительно к криобиологии.

.

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

.

«УРАЛЬСКИЙ ЗВЁЗДНЫЙ ПОРТАЛ»

.

В настоящее время достоверность клатратного анабиоза уже подкреплена рядом успешных независимых исследований, отдельные из которых можно назвать — выдающимися.

.

К таким неординарным разработкам и относится деятельность научного подразделения Уральского государственного медицинского университета (УГМУ), взявших за основу наработки по клатратному анабиозу Тельпухова В.И. и Щербакова П.В., но при этом, направивших все свои усилия на исследование именно клатратного гипобиоза, открытого ещё раньше Шумаковым В.И. и др.

-8

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

.

Итак. В 2005 году учёные УГМУ взяли у одной пациентки фрагмент кожи, насытили его ксеноном на специальной, ими же разработанной установке и поместили данный образец в бытовой холодильник с температурой +4,0 °C на неопределённое время.

Через 12 лет пытливые естествоиспытатели по специальной методике расконсервировали эти самые испытуемые клетки кожи и поместили их в культуральную питательную среду, где почти, что сразу клетки начали расти и делиться.

Что же дальше ? А на очереди — работы с целостным организмом ...

Вот и всё ! Путь к звёздам открыт ! Космические перелёты, где экипаж звездолётов пребывает в сверх длительном гипобиозе — видится теперь как вполне достижимая реальность.

.

-9

.

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

.

П О С Л Е С Л О В И Е

.

«ИНСТРУМЕНТАРИЙ УРАЛЬСКИХ НОВАТОРОВ»

.

-10

—  Схема консервации биообъектов в различных гипербарических условиях Xe :

А — газ ксенон 99,999% чистоты. B — Редуктор подачи газа. C —  Прибор для консервации. D —  Пробирка с консервируемым объектом (клетки, ткань). E —  Контроллер преобразования и передачи данных. F —  ПК и программа регистрации параметров консервации биообъектов

.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

.

-11

— Общий вид приборов для консервации в гипербарии или клатратах Xe :

А  прибор без визуализации образцов. B  Прибор с визуализацией образцов (клатратообразование) во время консервации. C  Прибор, с визуализацией образцов, вмещающий до 18 экспериментальных криопробирок. D  Прибор, с визуализацией образцов, вмещающий до 18 экспериментальных криопробирок с возможностью автономного охлаждения внутреннего объёма

.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

.

-12

— Схематичное изображение приборов для консервации в гипербарии или клатратах Xe :

А  вид сбоку в разрезе. B  Вид сверху

.

_______________________________________________________

.