3D打印工具助力航天員健康研究

NASA新研究項目旨在開發(fā)“組學(xué)”研究技術(shù)，包括對基因組、微生物和蛋白質(zhì)的研究。NASA希望開發(fā)可在國際空間站上實現(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），從而實現(xiàn)在太空實地分析生物樣本。

NASA極端環(huán)境任務(wù)操作組（NEEMO）成員Matthias Maurer正在進(jìn)行生物分子測序?qū)嶒�，將樣本插入MinION DNA樣本定序器。
研究人員在模擬裝置上對該裝置進(jìn)行了測試，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)通過微生物追蹤-1實驗進(jìn)行組學(xué)研究，檢測空間站上的微生物多樣性，但是無法實現(xiàn)在空間站上處理樣本，必須送返地球，這個過程會耽誤幾個月時間。2016年，NASA航天員通過Oxford Nanopore Technologies公司開發(fā)的小型手持測序工具——MinION實現(xiàn)了在太空進(jìn)行DNA測序。

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

來源： 空間科技快訊