ناسا در حال اجرای آزمایشی پیشرفته است که می‌تواند سلامت فضانوردان در سفرهای آینده به ماه و مریخ را تضمین کند. این آزمایش با استفاده از میکروچیپ‌های زیستی، که شامل سلول‌های انسانی هستند، طراحی شده تا تغییرات بیولوژیکی ناشی از فضای عمیق بر بدن انسان را بررسی کند.
هدف این پروژه ساده و حیاتی است: درک تأثیر فضا بر بدن انسان و طراحی راهکارهای ایمنی برای سفرهای طولانی.
پروژه AVATAR و نقش آن در مأموریت آرتمیس
تحقیق AVATAR شامل تراشه‌های اندامی ساخته شده از سلول‌های فضانوردان مأموریت Artemis II است که به مدت ۱۰ روز داخل کپسول Orion به دور ماه خواهد چرخید.
این تراشه‌ها به ناسا کمک می‌کنند تا بر اساس واکنش‌های واقعی زیستی در فضا، محافظت‌های اختصاصی برای هر فضانورد طراحی کند.
چیپ‌های اندامی و کاربرد آن‌ها
چیپ اندامی یا Organ-on-a-Chip دستگاهی کوچک به اندازه یک فلش USB است که از سلول‌های انسانی ساخته می‌شود و عملکرد یک اندام خاص مانند قلب، ریه، کبد یا مغز را شبیه‌سازی می‌کند.
- پیش‌بینی واکنش بدن نسبت به داروها یا تابش‌ها
- تهیه کیت پزشکی اختصاصی برای هر فضانورد
- اتصال چیپ‌ها برای بررسی تعامل بین اندام‌ها
تمرکز بر سلول‌های مغز استخوان در AVATAR
تیم AVATAR کار خود را با مغز استخوان آغاز کرده است، چون این بافت منبع اصلی گلبول‌های قرمز، سفید و پلاکت‌ها بوده و همچنین بسیار حساس به پرتوهای فضایی است.
نتایج نشان می‌دهند که میکروگرانش می‌تواند ساختار استخوان و محیط سلول‌های بنیادی خون‌ساز را تغییر دهد. این تغییرات بر ایمنی و انتقال اکسیژن تأثیر مستقیم می‌گذارند؛ مسائلی که برای مأموریت‌های طولانی بسیار حیاتی هستند.
پرتوهای فضایی و بدن انسان
زمین دارای مگنتوسفر است که بسیاری از ذرات باردار را دفع می‌کند. اما در فاصله قمری، فضانوردان با پرتوهای کیهانی کهکشانی و ذرات خورشیدی مواجه می‌شوند.
در مأموریت Artemis I، میزان تابش در بخش‌های مختلف Orion بررسی شد. حالا، چیپ‌های AVATAR داده‌های تکمیلی می‌دهند تا نشان دهند سلول‌های انسانی واقعاً چه واکنشی به این تابش‌ها نشان می‌دهند.
روش مطالعه سلول‌های AVATAR
چیپ‌ها در جعبه‌ای خودکار قرار داده می‌شوند که دما و تغذیه سلول‌ها را مدیریت می‌کند. شرکت Space Tango این محفظه را ساخته تا نیاز به دخالت فضانوردان به حداقل برسد.
پس از بازگشت کپسول، سلول‌ها با روش RNA sequencing تک سلولی بررسی می‌شوند تا فعالیت ژنی در هزاران ژن به‌طور دقیق اندازه‌گیری شود. این کار امکان مقایسه سلول‌های یک فرد در فضا و روی زمین را بدون خطا فراهم می‌کند.
مزایای پزشکی برای فضانوردان و زمین
چیپ‌های اندامی می‌توانند مسیر درمان‌های شخصی‌سازی‌شده را باز کنند. به جای بسته‌بندی داروهای عمومی، کیت پزشکی مخصوص هر فضانورد تهیه خواهد شد. این کار:
- فضا و وزن کمتری در مأموریت می‌گیرد
- خطرات احتمالی را کاهش می‌دهد
- به تصمیم‌گیری‌های حیاتی درباره مسیر و زمان‌بندی مأموریت کمک می‌کند
علاوه بر فضا، این فناوری در کلینیک‌های زمینی نیز کاربرد دارد، از جمله:
- تسریع آزمایش داروهای سرطان
- کاهش نیاز به مدل‌های حیوانی
- شخصی‌سازی درمان برای بیماران
چشم‌انداز آینده تحقیقات چیپ‌های اندامی
گرچه چیپ‌های Artemis II تنها ۱۰ روز در فضا خواهند بود، اما این شروع یک روند مهم است: بررسی زیست‌شناسی انسان در فضا به‌صورت لحظه‌ای.
این داده‌ها کتابخانه‌ای از الگوهای واکنش‌های انسانی ایجاد می‌کنند که به ناسا کمک خواهد کرد تا خطرات مشترک و تفاوت‌های فردی را شناسایی کند.
در آینده، چیپ‌های طولانی‌مدت‌تر امکان بررسی فرایندهای کندتر و سازگاری‌های چندماهه را فراهم خواهند کرد؛ دقیقاً همان چیزی که برای مأموریت‌های مریخ نیاز است.
نتیجه‌گیری
پروژه AVATAR ناسا نشان می‌دهد که چگونه فناوری چیپ‌های اندامی می‌تواند پلی بین پژوهش‌های فضایی و پیشرفت‌های پزشکی روی زمین باشد. این تحقیقات نه تنها امنیت فضانوردان را تضمین می‌کند، بلکه آینده‌ای با درمان‌های دقیق‌تر برای همه ما رقم خواهد زد.
اگر این موضوع برایتان جذاب بود، مقاله‌های دیگر ما درباره فناوری‌های پزشکی فضایی را مطالعه کنید و دیدگاهتان را در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذارید.
