美国宇航局将以太空健康的名义将宇航员装入芯片上

当美国宇航局启动下一阶段的月球探索明年,它的船员在摆动时真的会在自己身边月亮.

在阿耳忒弥斯二号任务上,将进行多项关于人类健康的实验,其中一项实验的特点是从宇航员身上采集组织样本,并将其放置在注定要暴露于宇航员面临的与太空旅行相同的危险中的小芯片上。

如果这次试运行按希望进行,最终这些芯片宇航员可能会被派去执行侦察任务,以在活人踏上旅程之前评估健康风险。

称为AVATAR 项目,其结果可能对我们如何对待冒险穿越最后前沿的人类产生重大影响,而且对我们这些在地球表面需要医疗护理的人产生重大影响。

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众所周知,人体解剖学的构建并没有考虑到空间。除了地球长期的保护作用之外,远离紧急护理,没有重力的支持,我们的健康面临着终极挑战。

“我们已经确定了太空飞行的五种危险,”美国宇航局人类研究计划首席科学家史蒂夫·普拉茨告诉 ScienceAlert。

这些包括空间辐射,隔离、与方便支撑的距离、重力(包括缺乏重力)以及被困在封闭的——甚至是敌对的——环境中。

“在一辆非常小的车里,有点臭,有点吵,很难入睡——所有这些事情都是这种危险的一部分,”普拉茨解释道。

经过半个多世纪的太空探索,很明显,从地球引力的怀抱中暂时度假所提供的任何短期缓解很快就会被越来越多的问题所抵消,这些问题来自骨质流失视力改变,设置为心脏衰弱勃起功能障碍恶化.

普拉茨和他的团队的任务是通过调查原因和寻找克服我们尚未发现的障碍的方法,为未来的任务做好准备,以应对任何潜在的健康问题。

美国宇航局的阿耳忒弥斯月球计划为人类研究计划提供了一个绝佳的机会,以揭示太空健康中未知的未知数。

“我们在阿尔忒弥斯进行的一项实验旨在帮助我们解决这个问题,”普拉茨说。

“叫标准措施,这是我们进行的一组核心测量,比如当你去看医生进行年度检查时,他们会测量你的血压和心率,并收集血液和尿液样本。

其中包括测量活动和通过手腕传感器收集的光线暴露,以及一系列认知功能和感觉运动技能测试。通过了解太空中的“正常”功能是什么样子,研究人员希望在异常出现时更容易识别相关异常。

AVATAR 实验通过将宇航员组织标本直接放在已知太空危险的射击线中,紧挨着宇航员本身,将突出异常的目标更进一步。

这个词是虚拟宇航员组织模拟响应的首字母缩写词。普通 USB 驱动器的大小,它被描述为”器官芯片“作为人体系统的替代品。虽然使用组织作为太空中人类测试对象的替代品是远非新鲜事,将器官样本与捐献者结合进行深空任务是前所未有的。

“对于阿耳忒弥斯二号来说,这个 AVATAR 将是一个由每个宇航员制成的骨髓模型,”美国宇航局生物和物理科学部门主任丽莎·卡内尔告诉 ScienceAlert。

“因此,阿耳忒弥斯二号中的每位宇航员都在贡献他们的细胞来创造自己的微型化身。”

通过与宇航员并肩作战在猎户座航天器中的自定义有效载荷中,骨髓样本将为NASA研究人员提供分子水平的相关生理数据,然后可以将其与机组人员自身的免疫反应进行比较。

预计未来的 AVATARS 不仅会扩大他们的组织库,还会扩大提供用于测试的组织的宇航员样本。那些排队前往月球旅行的人,火星,甚至更远的地方可能会提前送去骨髓、心脏、肝脏、大脑或数十个其他器官的样本进行测试运行。

卡内尔预计,未来的阿耳忒弥斯任务将携带许多运行测试的 AVATAR,如果不是整个芯片库,则在自主实验中运往深空,以安全地将人类生物学推向绝对极限。

“我们的目标是我们希望能够制作这些个性化的化身,提前将它们发送出去,看看这种深空环境对我们的宇航员有什么影响,并制定对策,”卡内尔说。

“如果我们真的想把人类送到月球表面生活,去火星,我们真的需要在去之前了解和知道。这将帮助我们在太空中茁壮成长。

从 AVATAR 计划中吸取的任何经验教训几乎肯定会扩展到航天工业之外,器官芯片技术预计将彻底改变地球人的个性化医疗。隔离生长和维持功能性组织标本的能力可以为专家提供新的机会来设计针对各种疾病的定制疗法。

“真正酷的是,我认为这最终将彻底改变医学,”卡内尔说。

她设想有一天我们拥有自己的 AVATAR 进行医学测试,即使不是代表我们发射到太空。尽管人们仍然可以梦想自己的一部分有一天可能会注定要进入星星。

“所以,是的,这不仅仅是针对美国宇航局的。这是为了全人类。


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