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低溫生物技術(shù)

低溫生物技術(shù)是從六十年代開始逐漸發(fā)展和形成的一門嶄新技術(shù)。對(duì)植物的種子、動(dòng)物的生殖細(xì)胞、新鮮的血液和人體的某些組織經(jīng)過低溫處理后可以儲(chǔ)存，甚至整個(gè)人體的冷藏都在研究之中。這項(xiàng)技術(shù)的重大意義是十分明顯的。 動(dòng)、植物低溫技術(shù)的應(yīng)用 ，為了挽救瀕于滅絕的珍稀動(dòng)物，采取了建立動(dòng)物細(xì)胞"銀行"的辦法。"細(xì)胞銀行"的超低溫冰凍保存法，具體操作是將動(dòng)物的細(xì)胞放在超低溫(一196C)的液氮下冷凍保存下來，待需要時(shí)再讓這些冷凍細(xì)胞在常溫下"復(fù)活"，并培養(yǎng)成具有原來動(dòng)物特點(diǎn)的個(gè)體。目前，在動(dòng)物中，已用于保存人工授精的冷凍液和胚胎移植的冷凍胚，以及在水產(chǎn)上用于魚、蝦、蟹的精子和受精卵的保存等等。有的冷凍細(xì)胞的保存期可達(dá)十年之久。 美國圣地亞哥城的別尼爾什克博士的研究所已在為建立珍稀動(dòng)物的"細(xì)胞銀行"進(jìn)行試驗(yàn)。他已把400多種動(dòng)物的活細(xì)胞保存在玻璃瓶中，放在一196C下貯存起來，建立了一座無需籠子、也無需柵欄的特殊的"動(dòng)物園"。他的下一步計(jì)劃是試圖用貯存動(dòng)物胚胎的方法，把富有生命活力的哺乳動(dòng)物胚胎冷凍貯存起來，建立一個(gè)瀕危動(dòng)物胚胎的貯存庫。
    醫(yī)學(xué)應(yīng)用和延長人類壽命 ，低溫生物技術(shù)凝集著人類極大的興趣，近20年來發(fā)展迅速。美國亞利桑那州鳳凰城里就保存著一位著名心理學(xué)家貝德福特教授的軀體，他安靜地躺臥在一個(gè)特制的玻璃"棺材"里，四周充滿著一196℃的液氮。自從1967年1月19日冷凍第一個(gè)人體以來，亞利桑那州、洛杉磯、紐約等地都相繼在"冰墓"里存放著幾十具男女志愿者的尸體。他(她)們大都是患了絕癥的科學(xué)家和研究人員，他們是在沒有生存希望情況下，提出冷藏的。進(jìn)行冷凍有可能治好他們的致死病變，將來解凍后恢復(fù)正常生活或者利用冷凍暫時(shí)停止生命活動(dòng)，等有朝一日醫(yī)學(xué)發(fā)展到能治療這種絕癥的時(shí)候，再讓他們復(fù)活起來進(jìn)行治療。
   在醫(yī)學(xué)上，科學(xué)家們已經(jīng)開始冷凍身體的一些小的部位用于移植手術(shù)。例如，科學(xué)家們能從死者的眼睛里取出表面的一層透明薄膜，即角膜，然后將它冷凍起來，以后可以把它復(fù)溫后重新用在角膜受損的某個(gè)病人的眼中。能夠?qū)崿F(xiàn)冷凍細(xì)胞以備后用對(duì)于醫(yī)學(xué)研究者來說是很重要的。有些細(xì)胞在一般實(shí)驗(yàn)室的正常情況下被研究的時(shí)間極有限，而一旦被低溫保存，科學(xué)家們就能對(duì)其做無數(shù)次實(shí)驗(yàn)。
   低溫生物技術(shù)對(duì)冷凍產(chǎn)生的好壞兩方面的影響加以利用。好的方面就是冷凍的東西可以以后再用，而壞的方面就是可以把某些東西冷凍致死。人們可能想不到，把某種東西冷凍致死實(shí)際上也可能有好處。實(shí)際上，它能挽救生命。醫(yī)生用低溫生物學(xué)摧毀導(dǎo)致疾病或其他功能失調(diào)的細(xì)胞。這種手術(shù)叫冷凍手術(shù)。比如，醫(yī)生可冷凍癌性腫瘤細(xì)胞從而摧毀它們。他們也可冷凍某些腦細(xì)胞，這些腦細(xì)胞引發(fā)了不可控制的帕金森麻痹癥的震顫。由于冷凍的尸體、骨骼，甚至化石中的DNA分子仍能保存一定的完整性，這就使對(duì)現(xiàn)已滅絕的生物種屬在分子水平上研究其進(jìn)化和分類成為可能。例如，西伯利亞凍土中保存的猛犸象尸體中的DNA仍然相當(dāng)完整，其序列分析結(jié)果充分說明猛犸象和現(xiàn)代象有密切的關(guān)系。
   目前，低溫生物技術(shù)研究還只是開始，特別是對(duì)人體冷凍的研究，還沒有人工冷凍后解凍成功的例子，尚有許多難關(guān)需要攻破。首先冷凍速度是很關(guān)鍵的。冷凍速度過快，生物細(xì)胞內(nèi)的水分會(huì)結(jié)冰，把細(xì)胞漲破，但是冷凍速度過慢，細(xì)胞會(huì)脫水而使鹽分增加，蛋白質(zhì)分解。各種細(xì)胞的組成成分和含水量都不一樣，所以對(duì)于由各種器官組織，各種細(xì)胞組合成的生物體，要確定一個(gè)最適宜的冷凍速度是非常困難的爭。此外掌握復(fù)溫的速度、避免細(xì)胞器官的低溫?fù)p傷也十分重要。根據(jù)生理醫(yī)學(xué)專家們預(yù)測，有可能到2050年，人類將對(duì)第一次冰凍保存的人體施行解凍復(fù)蘇手術(shù)。

                                                  學(xué)會(huì)辦公室供稿