Asger Risom
Eftersom mikrogravitation eliminerar de fysiska ojämnheter som orsakas av jordens gravitation, använder forskare omloppsbana för att tillverka perfekta biologiska lager och studera snabbt cellåldrande, vilket förvandlar rymden till en experimentell biomedicinsk fabrik.
Om du vill bygga den perfekta konstgjorda näthinnan är jorden en fruktansvärd plats att göra det på. Gravitationen kommer ständigt i vägen. Det är den bisarra logistiska verkligheten bakom lasten som just anlände till den internationella rymdstationen (ISS).
När en SpaceX Dragon-kapsel dockade med ISS i mitten av oktober, transporterade den standardförnödenheter och en djupt märklig vetenskaplig last: små laboratorieodlade mänskliga hjärnmodeller, slående 3D-hjärtvävnad och en specialiserad tillverkningssats. I stället för att bara utforska kosmos förvandlar forskare den låga jordomloppsbanan till en experimentell biomedicinsk fabrik.
För att förstå varför måste man titta på hur vätskor beter sig när man tar bort gravitationen.
Mikrogravitationens fördel
Att skapa en konstgjord näthinna på jorden innebär att man lägger lager av ett ljuskänsligt protein som kallas bakteriorodopsin. Det kräver hundratals omöjligt tunna, perfekt enhetliga lager. Problemet är att jordens gravitation får dessa lager att lägga sig ojämnt, vilket skapar ojämnheter och instabila sektioner.
Enligt en genomgång av uppdraget av ScienceDaily, får mikrogravitationen på ISS detta problem att helt försvinna. Utan den konstanta nedåtgående dragkraften från gravitationen beter sig vätskor annorlunda. Ytspänningen tar över, vilket gör att forskare kan bilda perfekt homogena strukturer. Genom att flytta tillverkningsprocessen till omloppsbana hoppas forskare kunna skapa en felfri konstgjord näthinna som så småningom kan hjälpa till att återställa synen för personer som lider av degenerativa ögonsjukdomar.
Åldrande i snabbspolning
Den andra delen av denna orbitala last handlar om tidsresor. Rymden är notoriskt påfrestande för människokroppen. Långvarig exponering för mikrogravitation och kosmisk strålning accelererar benförlust, muskelförtvining och cellnedbrytning. För astronauter är detta en yrkesrisk. För medicinska forskare är det en enorm möjlighet.
Enligt en rapport från The Independent, är de miniatyrhjärnorganoider som skickats till stationen där för att hjälpa forskare att studera neurodegenerativa sjukdomar. Eftersom rymdfärder efterliknar effekterna av snabbt åldrande, gör observationen av hur dessa vävnader reagerar i omloppsbana att forskare kan se år av biologiska förändringar utvecklas på bara några veckor.
Detsamma gäller för de slående 3D-hjärtmodellerna. Genom att observera dessa prover i en extrem miljö kan forskare testa nya läkemedel och spåra cellskador mycket snabbare än de någonsin skulle kunna göra i ett laboratorium på jorden.
Den utomjordiska ekonomin
Vi bevittnar ett grundläggande skifte i hur vi använder rymden. ISS är inte längre bara en plats för att testa raketdelar eller ta bilder av orkaner. Den håller på att bli en viktig förlängning av den medicinska försörjningskedjan.
Om dessa tillverkningsexperiment lyckas, förändras rymdfärdens ekonomiska kalkyl helt. Det kan så småningom bli mer effektivt att skjuta upp en raket full av råa proteiner i omloppsbana för att tillverka perfekta medicinska implantat än att försöka bekämpa gravitationen här på marken.
