3D打印工具助力航天員健康研究

NASA新研究項(xiàng)目旨在開發(fā)“組學(xué)”研究技術(shù)，包括對(duì)基因組、微生物和蛋白質(zhì)的研究。NASA希望開發(fā)可在國(guó)際空間站上實(shí)現(xiàn)3D打印的儀器，在微重力環(huán)境下處理液體樣本不傾灑（如血液），從而實(shí)現(xiàn)在太空實(shí)地分析生物樣本。

NASA極端環(huán)境任務(wù)操作組（NEEMO）成員Matthias Maurer正在進(jìn)行生物分子測(cè)序?qū)嶒?yàn)，將樣本插入MinION DNA樣本定序器。
研究人員在模擬裝置上對(duì)該裝置進(jìn)行了測(cè)試，以減少未知因素，并觀察該裝置在各種極端環(huán)境下的工作情況。

在微重力環(huán)境下準(zhǔn)備液體樣本是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)，航天員收集各種樣本，包括自身唾液、血液，以及從空間站墻上擦拭下的微生物。為注射到儀器中進(jìn)行分析，這些樣本需用水混合，如果沒(méi)有合適的工具，樣本很容易溢出、漂浮或形成氣泡，從而影響分析結(jié)果。此前，NASA已經(jīng)通過(guò)微生物追蹤-1實(shí)驗(yàn)進(jìn)行組學(xué)研究，檢測(cè)空間站上的微生物多樣性，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)在空間站上處理樣本，必須送返地球，這個(gè)過(guò)程會(huì)耽誤幾個(gè)月時(shí)間。2016年，NASA航天員通過(guò)Oxford Nanopore Technologies公司開發(fā)的小型手持測(cè)序工具——MinION實(shí)現(xiàn)了在太空進(jìn)行DNA測(cè)序。

圖為人工智能生物科學(xué)（AI Biosciences）設(shè)計(jì)的自動(dòng)DNA提取器。NASA新項(xiàng)目將改進(jìn)提取器中的塑料墨盒，以便在國(guó)際空間站上實(shí)現(xiàn)3D打印。墨盒的多井狀設(shè)計(jì)可使DNA下沉，經(jīng)凈化后進(jìn)行測(cè)序分析
        
先前的組學(xué)研究顯示，航天員的免疫系統(tǒng)在一段時(shí)間的太空生活后會(huì)變?nèi)?。通過(guò)表觀遺傳學(xué)研究基因表達(dá)，從而研究宇宙射線對(duì)人類DNA的影響。但組學(xué)研究不光針對(duì)身處太空的人類，還包括跟隨航天員以及貨物一起被送往太空的微生物。本項(xiàng)目研究將列出被送往太空的“乘客名單”，探測(cè)出遺傳標(biāo)記，揭示這些微生物是否有益或有害。
      
在長(zhǎng)時(shí)間太空飛行中，對(duì)航天員所處環(huán)境變化做出反應(yīng)也是至關(guān)重要的，項(xiàng)目也將探測(cè)病原微生物，檢測(cè)潛在有害微生物是否在實(shí)時(shí)增加，并在需要時(shí)采取對(duì)抗措施。

來(lái)源： 空間科技快訊