3D打印工具助力航天员健康研究

NASA新研究项目旨在开发“组学”研究技术，包括对基因组、微生物和蛋白质的研究。NASA希望开发可在国际空间站上实现3D打印的仪器，在微重力环境下处理液体样本不倾洒（如血液），从而实现在太空实地分析生物样本。

NASA极端环境任务操作组（NEEMO）成员Matthias Maurer正在进行生物分子测序实验，将样本插入MinION DNA样本定序器。
研究人员在模拟装置上对该装置进行了测试，以减少未知因素，并观察该装置在各种极端环境下的工作情况。

在微重力环境下准备液体样本是一项巨大挑战，航天员收集各种样本，包括自身唾液、血液，以及从空间站墙上擦拭下的微生物。为注射到仪器中进行分析，这些样本需用水混合，如果没有合适的工具，样本很容易溢出、漂浮或形成气泡，从而影响分析结果。此前，NASA已经通过微生物追踪-1实验进行组学研究，检测空间站上的微生物多样性，但是无法实现在空间站上处理样本，必须送返地球，这个过程会耽误几个月时间。2016年，NASA航天员通过Oxford Nanopore Technologies公司开发的小型手持测序工具——MinION实现了在太空进行DNA测序。

图为人工智能生物科学（AI Biosciences）设计的自动DNA提取器。NASA新项目将改进提取器中的塑料墨盒，以便在国际空间站上实现3D打印。墨盒的多井状设计可使DNA下沉，经净化后进行测序分析
        
先前的组学研究显示，航天员的免疫系统在一段时间的太空生活后会变弱。通过表观遗传学研究基因表达，从而研究宇宙射线对人类DNA的影响。但组学研究不光针对身处太空的人类，还包括跟随航天员以及货物一起被送往太空的微生物。本项目研究将列出被送往太空的“乘客名单”，探测出遗传标记，揭示这些微生物是否有益或有害。
      
在长时间太空飞行中，对航天员所处环境变化做出反应也是至关重要的，项目也将探测病原微生物，检测潜在有害微生物是否在实时增加，并在需要时采取对抗措施。

来源： 空间科技快讯