生物學(xué)研究使SpaceX的Dragon回歸地球
2020年3月9日,一架“龍”號太空飛船抵達國際空間站,進行了數(shù)十次科學(xué)實驗,這是SpaceX第20次補給飛行任務(wù)的一部分?,F(xiàn)在,龍回家。原定于4月7日從車站撤離,將完成調(diào)查的樣品,硬件和數(shù)據(jù)在返回途中帶回地球。
以下是一些返回地面進行進一步分析和結(jié)果報告的調(diào)查的詳細信息。
產(chǎn)生營養(yǎng)餐
計劃在月球或火星上進行多年飛行任務(wù)時提供食物的方法,同時保持宇航員在長途旅行中的健康,可能需要在太空中制作新鮮食物和營養(yǎng)。BioNutrients展示了一種技術(shù),該技術(shù)可按需生產(chǎn)長期太空任務(wù)所需的營養(yǎng)。
該工藝使用微生物,例如面包酵母,經(jīng)過精心設(shè)計,可以制造供人類食用的新鮮營養(yǎng)物質(zhì)。從干粉狀介質(zhì)(酵母的食物)和水開始。新鮮的營養(yǎng)物質(zhì)可以補充長期保存的食物中潛在的維生素損失。在為期五年的演示中,宇航員間歇性地激活了專門設(shè)計的小包裝,這些小包裝中含有酵母(或?qū)淼钠渌⑸?及其食物。他們將包裝盒加熱兩天,以使酵母發(fā)揮作用,生長并產(chǎn)生所需的營養(yǎng)素,然后將其冷凍以返回地球進行分析。這些測試將使科學(xué)家能夠檢查經(jīng)過特殊設(shè)計的酵母可以在架子上保存多長時間,并且仍然能夠生產(chǎn)出人類維持太空健康所需的新鮮營養(yǎng)。一些樣品將在此SpaceX Dragon太空艙上返回。盡管是為空間而設(shè)計的,
已經(jīng)證明,在生物引力下很難對人體器官內(nèi)細小的復(fù)雜結(jié)構(gòu)(例如毛細血管)進行生物打印。在地球的重力作用下,需要初始的腳手架或支撐結(jié)構(gòu)來形成所需的組織形狀。BioFabrication Facility(BFF)試圖邁出第一步,使用可能比人類頭發(fā)寬度小幾倍的超細薄生物墨水層,在微重力下打印人體器官和組織。這項研究是一項長期計劃的一部分,該計劃使用精致的生物3D打印技術(shù)在太空中制造整個人體器官。
工程心臟組織研究著眼于人類心臟組織在太空中的功能。它使用由人類誘導(dǎo)的多能干細胞(hiPSC)衍生的心臟細胞(基本上是成年干細胞)制成的獨特3-D組織。工程心臟組織或EHT是復(fù)雜的3-D結(jié)構(gòu),每個結(jié)構(gòu)都約幾粒米的大小。這些結(jié)構(gòu)比皮氏培養(yǎng)皿中的扁平細胞培養(yǎng)物或漂浮在液體燒瓶中的組織更類似于人體組織。
研究人員預(yù)計,微重力環(huán)境下的EHT與地面上的EHT之間在功能,結(jié)構(gòu)和基因表達上將存在顯著差異。了解這些差異可以幫助他們找到預(yù)防或減輕未來長期任務(wù)執(zhí)行中有問題的變更的方法。為該實驗開發(fā)的硬件還創(chuàng)造了先進,更高效和更具成本效益的技術(shù),供在地球上使用。研究人員正在將一些EHT帶回地球,以查看它們是否從微重力中發(fā)生的變化中恢復(fù)過來。