3D打印幫助宇航員在太空中研究自己的血液樣本

　　當(dāng)你去醫(yī)院做體檢時(shí)，醫(yī)生需要獲得你的血液樣本，這在地球上實(shí)行這樣的操作很容易，但是當(dāng)有天我們生活在太空中呢？那么，這將成為一件相當(dāng)困難的事情。我們需要了解太空環(huán)境如何改變和影響我們的健康？幸運(yùn)的是，NASA正在開發(fā)一個(gè)新的項(xiàng)目，可以給我們一些答案，而3D打印將會(huì)起到重要的作用。

　　如果我們能弄清楚基因是如何影響疾病和衰老的，以及細(xì)菌如何影響宇航員健康的話，我們?cè)谔罩猩顚?huì)更加安全。在接下來的四年里，美國國家航空和宇宙航行局將致力于在國際空間站（ISS）上開發(fā)3D打印設(shè)計(jì)工具和儀器，能夠處理如血液等液體，即使在微重力環(huán)境下也不會(huì)溢出；這將使宇航員能夠分析太空中的重要生物樣本。

　　該組織將開發(fā)可用于微生物學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)，這些微生物學(xué)被稱為組學(xué)-包括與蛋白質(zhì)組學(xué)、微生物群和基因組有關(guān)的研究。位于加利福尼亞州的美國國家航空航天局的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）由加州理工學(xué)院代為管理，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)空間健康轉(zhuǎn)化研究所資助的重要太空項(xiàng)目。

　　美國宇航局對(duì)研究組學(xué)并不陌生，根據(jù)以前的組學(xué)研究結(jié)果，國際空間站上的宇航員的免疫系統(tǒng)較弱，然而科學(xué)家對(duì)造成此情況的原因尚不清楚。

　　由于國際空間站上的航天員不能在船上處理生物樣本，他們必須把它們送到地球，這顯然需要一些時(shí)間。此外，在微重力下處理液體是很困難的，宇航員必須收集許多樣本，如他們自己的血液和唾液，人和貨物攜帶的微生物積聚在國際空間站的墻壁上。如果缺乏適當(dāng)?shù)墓ぞ撸赡軙?huì)導(dǎo)致樣品漂浮，形成氣泡或溢出-在ISS周圍漂浮碎片可能是一個(gè)大問題，結(jié)果可能會(huì)受到影響。

　　“當(dāng)你進(jìn)入太空時(shí)，沒有人能幫助到你。你必須自己做所有的分析，”太空科學(xué)組織首席研究員JPL的Kasthuri Venkateswaran解釋說。“這個(gè)項(xiàng)目將開發(fā)一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，用最少的人員干預(yù)研究分子生物學(xué)?！?

　　我們已經(jīng)看到太空中的3D打印醫(yī)療用品，但是NASA宇航員去年首次成功測(cè)序了DNA，這是一個(gè)重要的里程碑，它使用由Oxford Nanopore Technologies開發(fā)的名為MinION的微型手持測(cè)序工具。

　　現(xiàn)在，“空間組學(xué)”項(xiàng)目將采取下一步措施，開發(fā)一種自動(dòng)化的DNA/RNA提取器，為MinION裝置準(zhǔn)備樣品。提取器需要一個(gè)關(guān)鍵色譜柱，以便從MinION序列的樣品中提取核酸，而這些樣品中的空間組成部分正在修改，因此可以使用塑料進(jìn)行3D打印。

　　JPL的博士后研究員Camilla Urbaniak和“空間組學(xué)”項(xiàng)目的聯(lián)合研究人員解釋說，涉及該項(xiàng)目的所有技術(shù)已經(jīng)在地球上得到了成功的測(cè)試。

　　“我們正在地球上研究分析DNA，并將所有步驟整合到一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中。最新的目標(biāo)是我們正在開發(fā)一個(gè)可以提取和處理所有這些樣本的一站式商店，”Urbaniak解釋說。

　　如果沒有墨盒，這種自動(dòng)化系統(tǒng)將不可能實(shí)現(xiàn)，墨盒可以在ISS上3D打印，并且包含多個(gè)將保存DNA樣品浸入溶液的孔。然后將溶液與磁性顆粒混合，以幫助純化樣品，然后將其插入MinION裝置。

　　“太空組學(xué)”項(xiàng)目還將研究積聚在航天器上的微生物，以便他們可以學(xué)習(xí)檢測(cè)遺傳標(biāo)記，以顯示它們是否有益或有害。

　　這個(gè)項(xiàng)目對(duì)于更好地了解太空中的人類健康至關(guān)重要，因此我們可以幫助我們的宇航員保持健康，甚至有一天全世界人口都可以進(jìn)入太空。