Uzayda mikro yerçekimi kansere neden olabilir, ancak ağırlıksızlığı taklit etmek araştırmacıların tedaviler geliştirmesine yardımcı olabilir

Uzay yolculuğu çekiş kazandıkça ve astronotlar uzayda artan zaman harcadıkça, sağlık üzerindeki etkilerini incelemek giderek daha kritik hale geldi.

Uzay yolculuğu gerçekten güvenli mi? Bundan uzak – Araştırma, uzay radyasyonu ve mikro yerçekiminin insan vücudu üzerindeki etkilerinin her ikisi de olduğunu göstermiştir. zararlı ve uzun ömürlü. Bununla birlikte, dünyada alan koşulları yaratmak, araştırmacıların kanseri tedavi etmelerine yardımcı olabilir.

Biz biyomedikal mühendisleri Vücudun nasıl Hücreler mikro yerçekimi altında değişir. Dünyadaki mikro yerçekimi koşullarını taklit etmek, araştırmacıların uzay yolculuğuna ihtiyaç duymadan etkilerini incelemelerini sağlar.

Uzayda laboratuvar araştırması

Mikro yerçekimi yerçekiminin son derece zayıf olduğu ve nesnelerin neredeyse ağırlıksız olduğu bir durumdur. Bu, Dünya’nın yerçekiminin astronotları zar zor etkilediği uzayda gerçekleşir.

Uzun bir süre için mikro yerçekimi ortamında olmak Birkaç sağlık sorunukemik kaybı, kas güçsüzlüğü, yüz şişlik ve kalp değişiklikleri dahil. Astronotlar dünyaya döndükten sonra bile, bedenleri Tamamen normale dönme.

Hücrelerin, organların ve dokuların mikro yerçekimine nasıl tepki verdiğini incelemek, bilim adamlarının vücutta ilgili zararlı değişikliklerin nasıl ele alınacağını daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir. Ancak, uzay yüzlerinde laboratuvar örnekleri üzerinde araştırma yapmak Önemli zorluklar.

Ekipman ve numuneleri fırlatmak pahalıdır ve deneylerin ağırlıksız koşullar ve fırlatma kuvveti etrafında planlanması gerekir. Sıkı süreler, uzay görevlerine sınırlı erişim ve deneyler yapmak için astronotlara bağımlılık bu çalışmaların karmaşıklığını arttırarak başarı için doğruluk ve işbirliğini çok önemli hale getirir.

Örneklere uzaya gönderildikten sonra erişmek de zor olabilir. Mekanın sert koşullarında ve dünyaya geri dönme sırasında hasar görme riskiyle karşı karşıya kalırlar.

Uzayda bir laboratuvar çalışması planlama ve gerçekleştirme süreci zaman alıcı olabilir ve sık deneylerin pratikliğini sınırlandırabilir.

Dünyada mikro yerçekimi incelemek

Bu sorunları ele almak için, bilim adamları dünyadaki mikro yerçekimi koşullarını simüle edebilen ekipman geliştirdiler.

Böyle bir cihaz klinostatdüşük yerçekiminin etkilerini taklit etmek için örnekleri sürekli olarak döndüren bir makine. Sürekli olarak dönerek, numunenin “ağırlıksız” veya ona yakın olması için yerçekiminin etkilerini eşit olarak yayar. Mikro yerçekiminin etkilerini taklit etmek için, klinostat Sadece doğru hız– Numune yerçekimine tepki vermeyecek kadar hızlı, ancak o kadar hızlı değil, diğer güçlü kuvvetler hissediyor.

Dielectrophoresis adı verilen başka bir yöntem Hücreler gibi parçacıkları tek tip olmayan bir elektrik alanına yerleştirir. Her yerde aynı mukavemet ve yön olan tek tip bir elektrik alanının aksine, tek tip olmayan bir elektrik alanı farklı noktalarda mukavemet veya yönde değişir. Bu eşit olmayan alan, hücrelerin çevreleyen sıvıya kıyasla elektriksel özelliklerindeki farklılıklara göre hareket etmesine neden olur ve araştırmacıların bunları ayırmasını ve incelemelerini sağlar. Bu teknik yeryüzünde yaygın olarak kullanılmış olsa da, mikro yerçekimi ortamlarındaki uygulamasını araştırmak, araştırmacıların parçacıkları daha hassas bir şekilde manipüle etmesine ve Dünya’nın yerçekimi altında mümkün olmayan araştırmalar yapmasına izin verebilir.

Klinostatlar ve dielektroporez gibi araçlar, mikro yerçekiminin hücreler üzerindeki etkilerini uzay görevlerine kıyasla incelemek için daha kolay, daha ucuz ve daha hızlı bir yol sağlar. Maliyet-etkin ve taşınabilirdirler, daha ucuz ekipman ve daha küçük bir numune gerektirir.

Mikro yerçekimi ve kanser

Mikro yerçekimi kansere neden olabilirken, araştırmacıların kanseri daha iyi anlamalarına ve tedavi etmelerine yardımcı olabilir.

Kanser, tedavi edilmesi en zorlu hastalıklardan biridir, çünkü hızla gelişir ve genellikle mevcut tedavilere dirençli hale gelir. Araştırmacılar, mikro yerçekiminde kanser hücrelerini gözlemleyerek, farklı koşullar altında ilaçları nasıl büyüdüklerini, böldüklerini ve yanıt verdiklerini inceleyebilirler. Basit bir ifadeyle, bilinmeyen bir ortama nasıl tepki verdiklerini görmek için kanser hücrelerini rahatlık alanlarından çıkarıyoruz.

Örneğin, araştırmacılar kanser hücrelerinin sahip olduğunu gözlemlediler. Mikro yerçekimi altında gelişmiş hayatta kalma. Ayrıca elektriksel özelliklerinde değişiklikler gördüler. Diğer çalışmalar, mikro şebekenin bağışıklık hücresi fonksiyonunu değiştir ve hücrelerin birbirleriyle nasıl iletişim kurdukları.

Ekibimiz ve diğerleri kanser hücrelerinin Daha etkili yanıt verin ağırlıksız bir ortama maruz kaldığında belirli ilaçlara. Daha az agresif davranmak ve tedaviye karşı daha savunmasız hale gelmek için kanser hücrelerini manipüle etmek için mikro yerçekimini kullanıp kullanamayacağımızı araştırıyoruz.

Bu araştırma hala bebeklik döneminde. Ancak başarılı olursa, bu içgörüler araştırmacıların burada dünyada daha etkili olan yeni tedaviler geliştirmelerine yardımcı olabilir.

Bu makale şuradan yeniden yayınlanmıştır. Konuşma Creative Commons lisansı altında. Oku orijinal makale.