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WetLab-2带来分子生物学在轨诊断技术

时间:2017-11-22  来源: 文本大小:【 |  | 】  【打印

医院为了诊断患者疾病可以将血液或组织样本送到分子生物学实验室进行测试,当人类进行长期太空飞行时,样品无法被送回地球进行分析,航天员将需要自己进行医学测试。随着WetLab-2的成功开发和使用,NASA已经实现了这一目标的第一步,该系统可以使得基因表达的分析过程完全在国际空间站上进行。

WetLab-2的重要性在于提供从端到端的能力来处理基因表达分析的生物样本,从原始组织到数据,而且全部过程在轨道上,研究人员称这是绝对的首创。

研究基因表达可以揭示细菌感染,例如通过检测病人样本中的细菌基因,其他传染病如病毒或诊断不同的癌症也是如此。有了这些信息,医生可以选择适当的治疗方法。

WetLab-2微重力下的RT-qPCR技术也支持空间站在轨实验室生物学各种研究。其中正在研究微重力对肌肉、骨骼、免疫系统和微生物组织的影响相关的基因表达变化。到目前为止,细菌培养物或研究对象的样品必须送回地球进行分析,这对实验结果会造成延迟并且妨碍使用实时数据来调整和改进在轨实验。

更小、更简单的空间复杂生物系统

在地球上,分子生物学实验室里充满了管子、瓶子、粉末、液体和设备等所有无数的耗材用于开展工作。在独特的空间条件下完成相同类型的科学需要重新设计和一些创造性的工程。

NASA及其合作伙伴已经表明,在微重力条件下,可以从新鲜获取的生物样品中纯化细胞,并在分子生物学中体积很小的液体中进行样品处理,WetLab-2将其提升到一个新的水平。

研究人员调整了地球上现存的技术用于在微重力条件下进行PCR,最终将实验室过程的所有活动部件组装成一套在空间站上实用的操作和试剂盒。具体来说,这些调整包括以冷冻干燥形式包装化学反应所需的液体试剂以确保长期保质,而当需要液体时则重新溶解,并设计系统以确保流体的适当流动和混合。WetLab-2现在可以在开始处理组织后的几个小时内在轨生成数据。

WetLab-22016年在第八次SpaceX补给任务上飞往空间站,现在为低轨分子生物学提供了一个运行设施。这个成就为航天员科学家们铺平了道路,在太空飞行期间进行更复杂的生物科学以及空间医学诊断实验。

    

航天员使用WetLab-2工作,该分子生物系统使得基因表达分析可以完全在国际空间站上进行。

Credits: NASA

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