Frysetørring, mundsundhedseksperimenter vender hurtigt tilbage fra rumstationen ombord på SpaceX Dragon

En række videnskabelige eksperimenter fra den internationale rumstation rejser snart tilbage til Jorden ombord på den 22. SpaceX kommercielle forsyningsmission for NASA. Forskere på jorden ser frem til at have deres eksperimenter tilbage inden for få timer, en fordel, der kunne give bedre resultater. Dragon løsner fra rumstationen 7. juli.

Kombinationen af ​​et redesign af rumfartøjer, der muliggør hurtigere losning af forskning, og splashdown-placeringen nær NASAs Kennedy Space Center i Florida gør det muligt at returnere tidsfølsomme eksperimenter til videnskabsmænd meget hurtigere. Ud over, Kennedys rumstationsbehandlingsanlæg er hjemsted for laboratorier i verdensklasse, der tilbyder værktøjer og arbejdsområde til at indsamle data og analysere prøver. Forskere kan se på eksperimenter med det samme, før tyngdekraften har en chance for fuldt ud at træde i kraft, og følge op med mere dybdegående analyser i deres hjemmelaboratorier.

"At være i stand til at køre jordkontrol og behandle flyveprøver på det samme sted ved hjælp af den samme hardware reducerer variabiliteten, " siger Nathaniel Szewczyk, en forsker ved Ohio University og en hovedforsker for en af ​​de tilbagevendende undersøgelser, MME-2.

Den konsistens er nøglen, bemærker Luciana Rinaudi Marron, en co-investigator hos Colgate-Palmolive for Oral Biofilms in Space-studiet. "At køre analyser på alle prøverne på samme tid eliminerer en masse variation ved at have forskellige mennesker, der forbereder og analyserer prøver forskellige steder. Det hjælper virkelig med at eliminere fejlkilder."

Udforsk nogle af de hurtige eksperimenter, der vender tilbage til Jorden ombord på Dragon-kapslen:

Holder tingene kølige

Lyofilisering-2 undersøger, hvordan tyngdekraften påvirker frysetørrede materialer. Formulering af lægemidler ved hjælp af lyofilisering, eller frysetørring, forbedrer deres stabilitet og holdbarhed og kan muliggøre langtidsopbevaring af medicin og andre ressourcer på fremtidige langvarige rummissioner. På jorden, processen fører til dannelse af lag med strukturelle forskelle, og denne undersøgelse ser på, om tyngdekraften er årsagen.

Disse materialer vil blive frosset ned på rumstationen og bragt ned frosset. Ifølge hovedefterforsker Jeremy Hinds fra Eli Lilly and Company, timing i denne proces er afgørende. "Jeg er nødt til at modtage dem i den frosne tilstand. Hvis de smelter, al den information, der er fanget i fryseprocessen, er væk. Forlænget tid tillader alt som varme eller fugtighed at ændre materialets fysiske tilstand. Vi ønsker det bedste resultat, vi kan få af dette eksperiment, og timing er en kritisk brik."

Resultater kan i sidste ende føre til forbedrede frysetørringsprocesser for den farmaceutiske og andre industrier. "Det er vigtigt at lave frysetørringsteknikken uden for Jorden, " tilføjer Hinds. "Hvis vi finder ud af, at det at udføre processen i rummet giver os en præstationsfordel, for eksempel, det kan være nøglen til et fremtidigt lægemiddel."

At studere orme for at forbedre sundheden

MME-2 tester, om en række lægemidler til forbedring af celleenergi og muskeleffektivitet kan forbedre den generelle sundhed i rummet og et specifikt molekyles rolle i de ændringer i menneskers sundhed, der observeres under rumflyvning. ESA-undersøgelsen (European Space Agency) bruger C. elegans-orme og udvider tidligere eksperimenter, der brugte denne modelorganisme til at studere genetiske ændringer i rummet. Mange sundhedsændringer set i rummet ligner dem, der opleves med aldring på jorden, og disse lægemidler kan også føre til nye terapeutiske mål at studere på Jorden.

Åben bredt

Oral Biofilms in Space studerer, hvordan tyngdekraften påvirker strukturen, sammensætning, og aktivitet af orale bakterier i nærvær af almindelige mundplejemidler. Resultater kunne understøtte udvikling af behandlinger til at bekæmpe mundsygdomme såsom hulrum, tandkødsbetændelse, og paradentose og give indsigt i, hvordan mikrogravitation påvirker mikrobiomet på andre overflader i kroppen. Opretholdelse af oral sundhed er nøglen til fremtidige langvarige rummissioner til Månen eller Mars, og projektet kan føre til behandlinger for orale sygdomme på Jorden.

"Vi ser på den molekylære mekanisme af sygdom, og hvordan vores mundplejeprodukter er i stand til at gribe ind. Ethvert molekylært arbejde er tidsfølsomt, fordi du ser på metabolitter og nukleinsyrer, og de nedbrydes over tid. Så, jo hurtigere vi får dem, jo mindre nedbrydning sker, " siger medforsker Harsh Trivedi.

Hurtig behandling giver også efterforskere mulighed for at ændre et eksperiment, lære fra første runde for at planlægge den næste, tilføjer medforsker Carlo Daep. "Vi er glade for at få prøverne tilbage fra det samme håndværk, som tog dem op. Det bliver spændende at se, hvad der dukker op."