प्रोटीन TM4SF1 (हरा) एंडोथेलियल कोशिकाओं द्वारा उच्च मात्रा में उत्पादित होता है, जो शरीर के रक्त वाहिकाओं को लाइन करता है। एक नया स्पेस स्टेशन प्रयोग एंडोथेलियल कोशिकाओं के विकास और एक एंटी-ट्यूमर दवा के लिए उनकी प्रतिक्रिया की जांच करता है।
(छवि: © एंजी)
स्पेसएक्स 29 जून को अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के लिए अपने अगले कार्गो पुन: मिशन के लिए लॉन्च की तारीख के रूप में लक्षित कर रहा है। सुबह 5:41 बजे ईएसटी (0941 जीएमटी), पहले से इस्तेमाल किया गया ड्रैगन कार्गो जहाज केप कैनवेरल एयर फोर्स स्टेशन से दूर होगा, जो अनुसंधान प्रयोगों और आपूर्ति कक्षीय चौकी के एक नए बैच के साथ होगा।
यह उड़ान स्पेसएक्स के लिए इस साल 12 वें लॉन्च और इसके 15 वें समग्र कार्गो रिसप्ली मिशन को चिह्नित करेगी। 11 जून को एक मीडिया टेलीकॉन्फ्रेंस में, नासा ने इस महीने बाद में स्टेशन पर वितरित किए जाने वाले अनुसंधान पेलोड का पूर्वावलोकन प्रदान किया।
नासा के जॉनसन स्पेस सेंटर में अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन कार्यक्रम के सहायक कार्यक्रम वैज्ञानिक डेविड ब्रैडी ने कहा, "आज यहां प्रस्तुत शोध का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन इस कार्गो के पुन: उपयोग के लिए सैकड़ों प्रयोगों का समर्थन किया जाएगा।" [द इंटरनेशनल स्पेस स्टेशन: इनसाइड एंड आउट (इन्फोग्राफिक)]
ड्रैगन स्पेसक्राफ्ट पर सवार कुछ अजीब विज्ञान पर एक नज़र डालें, जिसमें एक नई कैंसर से लड़ने वाली दवा, एक कृंतक अनुसंधान जांच और अंतरिक्ष पर्यावरण पर शैवाल और बैक्टीरिया कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, इस पर एक नज़र डालते हैं। (इसके अलावा, वे एक दोस्ताना फ्लोटिंग ड्रॉयड बॉल भेज रहे हैं।
टारगेटिंग ट्यूमर
एक पूर्व हार्वर्ड एस्ट्रोफिजिसिस्ट पॉल जामिनेट उद्यमी बने, और उनके मुख्य वैज्ञानिक, शॉ-चिंग जामिनेट, परीक्षण करने की उम्मीद करते हैं कि कैंसर का इलाज करने के लिए क्या महत्वपूर्ण सफलता हो सकती है। उनका प्रयोग, एंगिबेक्स, डब किया गया, यह बताता है कि एंडोथेलियल कोशिकाएं - अर्थ कोशिकाएं जो शरीर में रक्त वाहिकाओं को पंक्तिबद्ध करती हैं - न केवल माइक्रोग्रैविटी के लिए बल्कि एक उपन्यास ट्यूमर-लक्षित दवा के लिए भी प्रतिक्रिया करती हैं।
जमीन पर, चिकित्सा चूहों में अविश्वसनीय रूप से प्रभावी साबित हुई है। दवा न केवल ट्यूमर को लक्षित करती है, बल्कि रक्त वाहिकाओं को भी सहारा देती है। हार्ट अटैक या स्ट्रोक के मामलों में स्वस्थ कोशिकाओं की तरह, जब ट्यूमर से जुड़ी रक्त वाहिकाएं मर जाती हैं, तो ट्यूमर मर जाता है।
इसकी सिद्ध सफलता के बावजूद, दवा के साथ सबसे बड़ी चिंता सुरक्षा है। क्योंकि यह ट्यूमर और रक्त वाहिकाओं दोनों को लक्षित करता है, इसलिए शोधकर्ता यह सुनिश्चित करना चाहते हैं कि वे इस प्रक्रिया में स्वस्थ रक्त वाहिकाओं को नुकसान न पहुंचाएं। "हम बहुत चाहते हैं कि लोगों के कैंसर का इलाज हो, लेकिन वे नहीं चाहते कि हमारी दवा से हृदय रोग से मरें,"
चुनौतियों में से एक यह है कि रक्त वाहिकाओं के लिए इन विट्रो सेल कल्चर मॉडल में कोई अच्छा नहीं है। इसलिए, यह समझने के लिए कि रक्त वाहिकाएं कैसे कार्य करती हैं, आपको जीवित जानवरों पर विवो अध्ययन करना होगा। "और आप बहुत अच्छी तरह से कोशिकाओं के अंदर नहीं देख सकते हैं," Jaminet कहा। और यही वह जगह है जहाँ अंतरिक्ष स्टेशन खेल में आता है - जब इस प्रकार के सेल को माइक्रोग्रैविटी में उगाया जाता है, तो यह नासा के प्रोजेक्ट पेज के अनुसार जमीन पर वास्तविक रक्त वाहिकाओं में अधिक कार्य करता है।
पिछले काम से पता चला है कि एंडोथेलियल कोशिकाएं अंतरिक्ष में बहुत अच्छी तरह से नहीं बढ़ती हैं। तो, इस प्रयोग से यह पता चलेगा कि एंडोथेलियल कोशिकाएं एक माइक्रोग्रैविटी वातावरण में कैसे बढ़ती हैं और मापती हैं कि वे कोशिकाएं उपचार के लिए कैसे प्रतिक्रिया करती हैं।
"हम इन दवाओं को हमारी दवा के साथ अंतरिक्ष में इलाज कर रहे हैं। हम यह देख सकते हैं कि क्या दवा की प्रतिक्रिया जमीन पर होने की तुलना में माइक्रोग्रैविटी में अलग है," जेमिन ने कॉल के दौरान कहा। "और अगर यह है, तो यह वास्तव में दिलचस्प जीव विज्ञान होगा।"
अंतरिक्ष उड़ान के लिए अनुकूल
CRS-15 मिशन के हिस्से के रूप में, 20 बहादुर moustronauts का एक चालक दल स्पेस-स्टेशन के लिए उड़ान भरेगा ताकि शोधकर्ताओं को मस्तिष्क-आंत कनेक्शन को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिल सके। शोधकर्ताओं को पता है कि आपके आंत में बैक्टीरिया की आबादी आपके समग्र स्वास्थ्य पर प्रभाव डालती है। जैसे-जैसे मिशन लंबे होते हैं और मानवता अंतरिक्ष में आगे बढ़ती है, यह आवश्यक है कि हम यह समझें कि अंतरिक्ष यान मनुष्यों के माइक्रोबायोम को कैसे प्रभावित करता है।
फ्रेड ट्यूरेक और मार्था विटटर्न, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के शोधकर्ता, थियोडेंट रिसर्च -7 मिशन के मुख्य जांचकर्ता हैं, जो यह पता लगाएगा कि अंतरिक्ष का वातावरण चूहों के जठरांत्र संबंधी मार्ग - सूक्ष्मजीवों के समुदाय को कैसे प्रभावित करता है।
"यह कल्पना करना मुश्किल है कि आप कैसे फेक नमूनों के बारे में उत्साहित हो सकते हैं," विटर्ना ने टेलीकांफ्रेंस के दौरान मजाक किया। "लेकिन मेरा विश्वास करो, हम वास्तव में फेक नमूनों के बारे में उत्साहित हैं।" वह बताती है कि जीवाणुओं के नमूनों में जीवाणुओं की जांच करना एक प्रकार का बैक्टीरिया है जो आंत में ही होता है।
यह कृन्तकों के लिए अब तक का सबसे लंबा स्पेसफ्लाइट प्रयोग है, जिससे शोधकर्ताओं को यह देखने की अनुमति मिलती है कि अंतरिक्ष यान के जवाब में दीर्घकालिक परिवर्तन क्या हैं। लेकिन वे जठरांत्र संबंधी मार्ग के माइक्रोबायोम को नहीं देख रहे हैं। वे आंतों के सूक्ष्मजीवों की प्रतिक्रिया या प्रतिरक्षा प्रणाली, चयापचय और सर्कैडियन लय की तरह प्रतिक्रिया करने के लिए जाने जाने वाले विभिन्न शारीरिक प्रणालियों को भी देखेंगे, जिनमें से बाद में नींद आती है।
शोधकर्ताओं ने कहा कि उन्हें उम्मीद है कि यह अध्ययन इस बात की अधिक व्यापक तस्वीर प्रदान करेगा कि ये विभिन्न प्रणालियां किस तरह से संपर्क करती हैं और वे अंतरिक्ष पर्यावरण पर कैसे प्रतिक्रिया देती हैं। [हम अंतरिक्ष में जानवरों को क्यों भेजते हैं?]
भविष्य का अंतरिक्ष भोजन
जैसे-जैसे मिशन लंबे होते जाते हैं, और हम अंतरिक्ष में आगे बढ़ते जाते हैं, वैसे-वैसे क्रू को अपना खाना बनाने में सक्षम होने की जरूरत होती जा रही है। ऐसा करने से आपूर्ति में कमी आएगी और उन्हें स्वास्थ्य लाभ भी होगा। अंतरिक्ष स्टेशन पर वेजी प्लांट ग्रोथ चैंबर्स के साथ, नासा के पास यह सुनिश्चित करने का एक तरीका है कि चालक दल के ताजा खाद्य पदार्थों तक पहुंच हो, जिसमें अब तक मुख्य रूप से लेट्यूस शामिल है।
लेकिन यह जल्द ही बदल सकता है फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के मार्क सेटलस ने ऑर्बिटिंग आउटपोस्ट के लिए एक टापू शैवाल का एक शिपमेंट भेजा।
शैवाल क्यों? एक संभावित खाद्य स्रोत होने के अलावा, शैवाल एक बायोबैड फीडस्टॉक के रूप में भी उपयोगी है (जिसका अर्थ है कि पौधे का उपयोग प्लास्टिक और कागज जैसी सामग्री के निर्माण में किया जा सकता है), शोधकर्ताओं ने कहा।
प्रकाश संश्लेषण के लिए कम तीव्रता वाले प्रकाश की स्थिति का उपयोग करने पर शैवाल अविश्वसनीय रूप से कुशल होते हैं - ऑर्बिट बढ़ने के लिए एकदम सही। हालांकि, एक प्रमुख चिंता यह है: शैवाल की अधिकांश प्रजातियां तरल में सबसे अच्छी तरह से विकसित होती हैं, लेकिन तरल पदार्थ अंतरिक्ष में उसी तरह का व्यवहार नहीं करते हैं जैसे वे पृथ्वी पर करते हैं।
सेटलस ने बताया कि चालक दल अंतरिक्ष स्टेशन पर पहले से ही वेजी प्लांट ग्रोथ चैंबर्स के भीतर सांस, प्लास्टिक की थैलियों में शैवाल के कई उपभेदों को विकसित करने का प्रयास करेगा। मिशन के अंत में लाइव शैवाल के नमूने पृथ्वी पर वापस आ जाएंगे, इसलिए टीम अध्ययन कर सकती है और पहचान सकती है कि कौन से जीन शैवाल को सूक्ष्मजीव में विकसित करने में मदद करते हैं। अधिक तेजी से विकास के साथ जुड़े जीनों की पहचान करके, वे अंततः अंतरिक्ष में बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए शैवाल को इंजीनियर करने की उम्मीद करते हैं। [अंतरिक्ष में पौधे: बागवानी अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा तस्वीरें]
अधिक प्रभावी अपशिष्ट उपचार
-Micro-12 प्रयोग के भाग के रूप में, जॉन होगन और नासा के एम्स रिसर्च सेंटर के अन्य वैज्ञानिक एक बैच भेज रहे हैं Shewanella अंतरिक्ष स्टेशन के लिए बैक्टीरिया। शरीर में सर्वव्यापी, Shewanella बैक्टीरिया अंतरिक्ष यात्रियों को कोई नुकसान नहीं पहुंचाता; वे आमतौर पर पाचन तंत्र के साथ-साथ आपके दांतों की सतह पर पाए जाते हैं।
ये जीव धातु इलेक्ट्रोड पर विकसित हो सकते हैं और कार्बनिक अपशिष्ट (जैसे मूत्र) को विद्युत शक्ति में परिवर्तित कर सकते हैं। होगन ने कहा कि उनकी प्रयोगशाला में काम करने सहित माइक्रोबियल ईंधन-सेल प्रौद्योगिकियों में अनुसंधान अपशिष्ट जल के उपचार के तरीके विकसित कर रहा है, जबकि उस प्रक्रिया को बिजली बनाने के लिए भी।
यह प्रयोग न केवल यह पता लगाएगा कि कैसे Shewanella माइक्रोग्रैविटी में प्रदर्शन करता है, लेकिन यह भी विश्लेषण करेगा कि बायोफिल्म्स - किस प्रारूप में है Shewanella बढ़ेगा - अंतरिक्ष पर्यावरण पर प्रतिक्रिया। विशेष कैमरों के एक सेट के लिए धन्यवाद, शोधकर्ताओं के पास बायोफिल्म के 3 डी दृश्य तक पहुंच होगी और किसी भी बदलाव की निगरानी कर सकते हैं।
नासा को इन जीवों में इतनी दिलचस्पी क्यों है? अपशिष्ट ईंधन के इलाज के लिए माइक्रोबियल ईंधन कोशिकाएं एक उत्कृष्ट तरीका है। वे कचरे को संसाधित करते समय एक साथ बिजली का उत्पादन करके बिजली की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं। जैसे-जैसे मनुष्य भविष्य में लंबी अवधि के मिशन को अपनाते हैं, उन्हें उच्च स्तर की आत्मनिर्भरता की आवश्यकता होगी। शोधकर्ताओं ने कहा कि माइक्रोबियल-सहायता प्राप्त प्रक्रियाएं प्रदान करने में मदद कर सकती हैं।
