Аватары для здоровья астронавтов, чтобы летать на Артемиде НАСА II

НАСА объявило об эксперименте по первоклассному, который направлен на то, чтобы принять персонализированную медицину на новую высоту. Эксперимент является частью стратегического плана по сбору ценных научных данных во время миссии Artemis II, позволяя НАСА «знать, прежде чем мы вернемся» обратно на поверхность лунного и на Марс.

А Аватар (Исследование виртуального аналогового ответа ткани астронавта) будет использовать устройства Organ-A-Chip или чипы органов, чтобы изучить влияние радиации глубокого пространства и микрогравитации на здоровье человека. Чипсы будут содержать клетки из Артемида II космонавты и летать бок о бок с экипажем в их примерно 10-дневном путешествии по луне. Это исследование в сочетании с другими исследованиями о здоровье и успеваемости астронавтов Artemis II даст НАСА понимание того, как лучше всего защитить астронавтов, поскольку исследования расширяются на поверхность Луны, Марса и за его пределами.

«Аватар Является ли дальновидное эксперимент с тканевым чипом НАСА, который будет революционизировать тот самый способ, которым мы будем проводить науку, медицину и многопланетарную исследование человека,-сказал Ники Фокс, ассоциированный администратор научной миссии в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. «Каждый чип ткани-это крошечный образец, созданный, чтобы мы могли изучить, как мы можем потратить на себя, чтобы мы могли обеспечить, чтобы мы могли обеспечить, чтобы мы могли обеспечить. Возвращайтесь на Луну и далее на Марс ».

Расследование является сотрудничеством между НАСА, правительственными учреждениями и отраслевыми партнерами, используя коммерческие знания, чтобы получить более глубокое понимание биологии человека и болезней. Это исследование может ускорить инновации в персонализированном здравоохранении, как для астронавтов в космосе, так и для пациентов на Земле.

Органные чипсытакже называемые тканевыми чипами или микрофизиологическими системами, имеют примерно размер USB -большого привода и используются, чтобы помочь понять, а затем предсказать – как человек может реагировать на различные стрессоры, такие как радиация или медицинские процедуры, включая фармацевтические препараты. По сути, эти небольшие устройства служат «аватарами» для человеческих органов.

Чипы органов содержат живые человеческие клетки, которые выращиваются для моделирования структур и функций конкретных областей в органах человека, таких как мозг, легкие, сердце, поджелудочная железа и печень – они могут бить как сердце, дышать, как легкие, или метаболизироваться как печень. Тканевые чипы могут быть связаны вместе, чтобы имитировать, как органы взаимодействуют друг с другом, что важно для понимания того, как целое человеческое тело реагирует на стрессоры или лечение.

Исследователи и онкологи используют сегодня чипы человека, чтобы понять, как рак конкретного пациента может реагировать на различные лекарства или лучевые методы лечения. На сегодняшний день стандартной вехой для органов на чипсах заключалась в том, чтобы сохранить здоровые клетки человека в течение 30 дней. Тем не менее, НАСА и другие исследовательские институты раздвигают эти границы, увеличивая долговечность чипсов органов до минимум шести месяцев, чтобы ученые могли наблюдать за заболеваниями и лекарственной терапией в течение более длительного периода.

А Артемида II Миссия Будет использовать чипы органов, созданные с использованием кровообращающих стволовых и предшественников, которые происходят в костном мозге, от членов экипажа Artemis II.

Костный мозг входит в число органов, наиболее чувствительных к радиационному воздействию и, следовательно, имеет центральное значение для человеческого космического полета. Он также играет жизненно важную роль в иммунной системе, так как это происходит происхождение всех взрослых красных и белых кровяных клеток, поэтому исследователи стремятся понять, как глубокое пространство воздействует на этот орган.

Исследования показали, что микрогравитация влияет на развитие клеток костного мозга. Несмотря на то, что международная космическая станция работает на низкой орбите Земли, которая защищена от большинства космических и солнечных излучений магнитосферой Земли, астронавты часто испытывают потерю плотности кости. Учитывая, что команда Artemis II будет летать за пределами этого защитного слоя, Аватар Исследователи также стремятся понять, как комбинированные стрессоры глубокого пространства радиации и микрогравитации влияют на развивающиеся клетки.

Чтобы сделать чипсы органов костного мозга, астронавты Artemis II сначала пожертвуют тромбоциты местной системе здравоохранения. Клетки, оставшиеся из их образцов, будут содержать небольшой процент стержня, полученных из костного мозга и клетки-предшественников. Финдиционированные НАСА ученые в Emulate, Inc., которая разработала технологию органов, используемую в Аватарбудет очищать эти клетки магнитными шариками, которые связываются с ними. Затем очищенные клетки будут размещены в чипах костного мозга рядом с клетками кровеносных сосудов и другими поддерживающими клетками для моделирования структуры и функции костного мозга.

Исследование того, как радиация влияет на костный мозг, может дать представление о том, как лучевая терапия и другие агенты, наносящие ДНК, такие как химиотерапевтические препараты, нарушают образование клеток крови. Его значение как для космического полета, так и для медицины на Земле делает костный мозг идеальным органом для изучения в Artemis II Avatar ProjectПолем

«Для НАСА чипы органов могут предоставить жизненно важные данные для защиты здоровья астронавтов на миссиях по глубокому космосу», – сказала Лиза Карнелл, директор Отдела биологических и физических наук НАСА в штаб -квартире НАСА. «По мере того, как мы идем дальше и останемся в космосе, экипаж будет иметь только ограниченный доступ к клиническому здравоохранению на месте. Поэтому будет очень важно понять, есть ли уникальные и конкретные потребности в медицинском обслуживании каждого астронавта, чтобы мы могли отправлять правильные материалы с ними на будущие миссии».

Во время миссии Artemis II чипы органов будут закреплены в пользовательской полезной нагрузке, разработанной Space Tango и установлены внутри капсулы во время миссии. Полезная нагрузка на аккумулятор будет поддерживать автоматический контроль окружающей среды и доставку средств массовой информации в чипы органов на протяжении всего полета.

По возвращению, исследователи из эмуляции изучат, как космический полевой полет повлиял на чипы костного мозга, выполняя секвенирование одноклеточной РНК, мощную технику, которая измеряет, как тысячи генов изменяются в отдельных клетках. Ученые будут сравнивать данные из образцов полета с измерениями ячеек экипажа, используемых в наземном иммунологическом исследовании, происходящем одновременно. Это обеспечит наиболее подробный взгляд на влияние космического полета и глубокого пространства на сегодняшний день.