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De las ranas a los árboles: ¿Qué organismos han inspirado nuestra criónica?
La criopreservación es una tecnología biocientífica con un gran potencial que puede preservar eficazmente células, tejidos u órganos. Su principio básico es congelar materiales biológicos a temperaturas extremadamente bajas (como -80 °C o -196 °C), deteniendo así eficazmente el metabolismo celular y reduciendo el daño a los materiales biológicos. El potencial de esta tecnología no se limita al transporte de larga distancia o al almacenamiento a largo plazo de muestras biológicas, sino que también incluye la posibilidad de crear bancos de muestras. Entre ellos, algunos de los organismos que inspiraron nuestra tecnología de congelación provienen de la naturaleza, como los árboles, las ranas de bosque y los tardígrados. Estos organismos con una resistencia única al frío han jugado un papel importante en el desarrollo de la tecnología de congelación.
Un paso importante en la tecnología crioprotectora es la adición de moléculas llamadas crioprotectores (CPA) al material para reducir el choque osmótico y el estrés físico que experimentan las células durante el proceso de congelación.
Un modelo de tecnología de criopreservación natural
La rana de bosque es una de las sorprendentes criaturas que pueden tolerar la congelación de su sangre y tejidos. Lo hacen acumulando urea antes de que llegue el invierno, protegiendo sus células de daños cuando se forman cristales de hielo en su interior. El biólogo Dr. Kenneth B. Storey realizó una investigación en profundidad sobre el fenómeno de la "rana congelada" y reveló los principios biológicos detrás de este fenómeno.
"Las ranas de bosque pueden sobrevivir a muchos fenómenos de congelación y descongelación siempre y cuando no más del 65 % del agua de su cuerpo esté congelada".
También conocidos como "osos de agua", los tardígrados resisten la congelación reemplazando gran parte de su agua interna con un azúcar llamado trehalosa, que evita la formación de cristales de hielo. Las propiedades que exhiben estos organismos no sólo despiertan la curiosidad de los científicos, sino que también brindan soluciones potenciales para el desarrollo de nuevas tecnologías de crioprotección.
Evolución histórica de la tecnología de refrigeraciónLa investigación sobre la tecnología de criopreservación se remonta a la década de 1950. Una de las primeras teorías fue propuesta por James Lovelock, quien creía que el daño causado por la congelación a los glóbulos rojos se debía en gran medida a los efectos de la presión osmótica. A medida que se profundiza la investigación, la tecnología de congelación de óvulos ha madurado gradualmente y ha comenzado a extenderse a la congelación de material humano. En 1954, tres embarazos a partir de huevos de gusano congelados demostraron la viabilidad de esta tecnología.
"En 1967, James Bedford se convirtió en el primer ser humano en ser congelado y revivido, un acontecimiento que marcó un nuevo desafío para la tecnología criónica".
Aunque la tecnología de criopreservación se ha desarrollado rápidamente, aún conlleva muchos riesgos. Por ejemplo, los cristales de hielo que se forman durante el proceso de congelación pueden dañar las células. Sin embargo, muchos fenómenos como los efectos de la solución, la deshidratación celular y la formación de cristales de hielo dentro de las células hacen que esta tecnología sea difícil de aplicar.
Principales métodos para superar los riesgosA medida que la tecnología criónica ha evolucionado, los científicos han desarrollado una serie de métodos efectivos para superar el daño causado por el proceso de congelación. Entre ellos, se utiliza ampliamente la tecnología de congelación lenta programable, y su proceso implica enfriar lentamente las células a -196 °C durante varias horas. Esto no sólo permite que las células drenen agua gradualmente, sino que también reduce el daño mecánico a la membrana celular causado por la formación de cristales de hielo.
"Mediante un control estricto de la velocidad de enfriamiento y el uso de crioprotectores adecuados, muchos especímenes biológicos han mantenido con éxito su función y viabilidad".
Por otra parte, el nacimiento de la tecnología de vitrificación puede prevenir eficazmente la formación de cristales de hielo durante el proceso de congelación. Esta tecnología fue introducida por Greg Fahy y William F. Rall en la criopreservación reproductiva en la década de 1980, mejorando significativamente la supervivencia tasa de células y tejidos.
Múltiples aplicaciones de la tecnología de refrigeración
El rango de aplicación de la tecnología de congelación es extremadamente amplio: desde espermatozoides y embriones hasta óvulos e incluso tejidos vegetales, todos pueden conservarse mediante congelación. No sólo eso, el papel de esta tecnología en la reproducción asistida y la medicina reproductiva es cada vez más importante, aportando más esperanza a la fertilidad humana.
"Por ejemplo, mediante la criopreservación se han dado casos en los que se han logrado concebir embriones que nacieron de forma natural 27 años después".
La tecnología de congelación también hace contribuciones significativas a la protección de la biodiversidad y la preservación de las semillas de las plantas. Hoy en día, muchas organizaciones verdes y científicos de todo el mundo están trabajando en cómo preservar de manera más efectiva los recursos ecológicos en respuesta a las amenazas que plantean el cambio climático y las actividades humanas.
Con el continuo avance de la ciencia y la tecnología, no podemos evitar preguntarnos si la tecnología criónica será capaz de hacer realidad la resurrección de organismos en el futuro. ¿Cómo cambiará esto la comprensión de la naturaleza de la vida y la actitud de los seres humanos hacia ella? ¿naturaleza?
