Verschillende biowetenschappelijke experimenten ontwikkeld in het Ames Research Center van NASA, in Silicon Valley in Californië staan ​​op het punt om te lanceren naar het internationale ruimtestation op de 13e commerciële bevoorradingsmissie van SpaceX voor NASA

Deze bevoorradingsmissie, die niet eerder dan 15 december gelanceerd zal worden vanaf Cape Canaveral Air Force Station in Florida, zal experimenten uitvoeren die spierverspilling onderzoeken, plantengroei bij lage zwaartekracht, en de micro-organismen die het ruimtestation bewonen. Een nieuwe onderzoeksfaciliteit die wetenschappers kan helpen beter te begrijpen hoe belangrijke ruimtevluchtfactoren, zoals microzwaartekracht en ruimtestraling, kan de menselijke gezondheid aantasten tijdens lange verkenningsreizen, en onthullen enkele van de fundamentele werkingen van het leven hier op aarde, is ook verpakt in de Dragon-capsule.

Dit zijn vier schijnbaar verschillende experimenten, maar allemaal met het gemeenschappelijke doel om mensen verder het zonnestelsel in te brengen dan ooit tevoren.

Een gloednieuw hulpmiddel voor biologie in de ruimte - het biocultuursysteem

Het leven functioneert anders in de ruimte, en biologen kunnen veel leren over hoe dit de menselijke gezondheid beïnvloedt door cellen te bestuderen die zijn gekweekt in de microzwaartekrachtomgeving, of "gewichtloosheid, " van het International Space Station. Het Bioculture System is een nieuwe onderzoeksfaciliteit voor het in een baan rond de aarde draaiende laboratorium waarmee wetenschappers langetermijn celbiologische studies kunnen uitvoeren, over een breed scala aan onderwerpen en diverse cel- en weefseltypes. Deze nieuwe hardware maakt realtime monitoring op afstand van celculturen mogelijk, en fijnere controle over de omstandigheden waarin ze groeien.

De eerste missie om het te gebruiken, celwetenschapsvalidatie genoemd, zal de complexe technische en levensondersteunende mogelijkheden van het systeem volledig testen, om ervoor te zorgen dat het goed kan functioneren in microzwaartekracht en met succes een verscheidenheid aan cellen kan laten groeien, zoals bot- en hartcellen in dit experiment, op het ruimtestation. Zodra de eerste validatie is voltooid, de faciliteit zal beschikbaar zijn voor gebruik door de brede wetenschappelijke gemeenschap voor opwindende, nieuw geavanceerd onderzoek, uit de fundamentele celbiologie, tot het ontdekken van medicijnen, microbiologie, en weefselengineering.

Een nieuw apparaat om spierverlies te bestrijden - Knaagdieronderzoek

Spierverlies is een veelvoorkomend probleem bij patiënten die langdurig immobiliseren, verwondingen, kanker of veroudering. Spieratrofie komt ook voor bij astronauten in microzwaartekracht. De Rodent Research-6-studie zal een nieuw apparaat voor medicijnafgifte evalueren voor het toedienen van continue, lage doses, wat kan helpen spierverspilling tegen te gaan en de noodzaak van dagelijkse of frequente toediening van medicijnen te voorkomen. Een kleine capsule, onder de huid geïmplanteerd, levert een constante, lage dosis van het medicijn via een siliconenmembraan, met kanalen zo smal als 1/50, 000 de breedte van een mensenhaar. De toediening van een lage dosis kan ook helpen de bekende bijwerkingen van het nemen van hoge doses op de lange termijn te voorkomen. De drugs, genaamd formoterol, is een veel voorkomende therapie bij astma-inhalatoren en voor andere longziekten. Het ontspant de spieren die verantwoordelijk zijn voor het aanspannen van de luchtwegen van een patiënt. Rodent Research-6 zal kijken hoe effectief het spierverspilling kan tegengaan wanneer het wordt vrijgegeven door een kleine, maar potentieel krachtig apparaat.

Ontdekken hoe planten zwaartekracht voelen - Perceptie van plantzwaartekracht

We hebben de neiging om de zwaartekracht als vanzelfsprekend te beschouwen, maar planten doen dat nooit. Ze reageren constant op de aantrekkingskracht van de zwaartekracht, het gebruiken om scheuten omhoog en wortels naar beneden te sturen, en om hun algemene vorm te bepalen. De missie van Plant Gravity Perception heeft tot doel het laagste niveau van zwaartekracht te ontdekken dat een plantzaailing kan waarnemen. Werken in de microzwaartekrachtomgeving van het ruimtestation, het experiment zal een centrifugesysteem gebruiken om verschillende zwaartekrachtniveaus te simuleren. Videogegevens van de reacties van de planten worden vastgelegd, helpen om te onthullen of er een drempelniveau is dat ze nodig hebben om de zwaartekracht te voelen, reageren, en gedijen. Door te begrijpen hoe dit werkt, kunnen onderzoekers planten ontwikkelen die goed zijn aangepast voor groei tijdens langdurige ruimtemissies, of om sterker te zijn voor landbouwdoeleinden op aarde.

Microben volgen op het ruimtestation - Microbial Tracking-2

Microbial Tracking-2 is een maandenlang experiment waarbij de populaties microben worden gevolgd die het internationale ruimtestation ISS delen met de astronauten. Dit zijn dezelfde soorten micro-organismen die we op aarde hebben, die aanvankelijk zouden zijn aangekomen op vracht die het ruimtestation bevoorraadde of op astronauten tijdens bemanningswisselingen. Om potentiële ziekteverwekkende microben aan boord van het ruimtestation te catalogiseren en te karakteriseren, onderzoekers moeten eerst weten wat voor soort micro-organismen er mogelijk al op het station aanwezig zijn. Monsters worden verzameld van de lichamen van de astronauten voordat, tijdens en na de vlucht. Er worden ook milieumonsters genomen van oppervlakte- en luchtlocaties rond het station. De monsters worden geanalyseerd om de mogelijke soorten microben te identificeren, en om te zien of er soorten zijn die de menselijke gezondheid kunnen beïnvloeden. Interacties tussen de microben worden bestudeerd, evenals de ontwikkeling van microbiële gemeenschappen.

Verschillende SpaceX-bevoorradingsmissies hebben al kits voor microbiële bemonstering geleverd en eerdere monsters terug naar de aarde gebracht om door wetenschappers te worden geanalyseerd. Door meerdere monsters in de tijd te nemen, onderzoekers kunnen zien hoe de microbiële populatie verandert op het ruimtestation. De bevindingen van dit onderzoek kunnen helpen bepalen hoe micro-organismen zowel de gezondheid van de bemanning als de prestaties van het ruimtevaartuig beïnvloeden. Met deze kennis, NASA kan manieren ontwikkelen om de impact van micro-organismen te minimaliseren tijdens langdurige ruimtemissies met menselijke ontdekkingsreizigers.