In zijn rol als uniek laboratorium in een baan om de aarde, het International Space Station biedt een breed scala aan apparatuur voor het uitvoeren van gezondheids- en biowetenschappelijk onderzoek. Echter, de beschikbare apparatuur voor cellulaire en moleculaire biologie is beperkt in vergelijking met de mogelijkheden die in laboratoria op aarde worden aangetroffen. Om deze beperking aan te pakken, de Canadian Space Agency (CSA) heeft een innovatief biomedisch apparaat besteld voor een aanstaande expeditie naar een ruimtestation. De Bio-Analyzer ter grootte van een videogameconsole maakt bijna realtime, analyse aan boord met behulp van vers verzamelde biologische monsters zoals bloed, urine, speeksel, zweet, en celculturen.

Het apparaat is ontworpen om twee soorten analyses uit te voeren. Het is in staat om cellen te tellen en biomarkers te detecteren en te kwantificeren. Het woord "biomarker" verwijst naar alle moleculen (zoals eiwitten) die in de bloedmonsters worden gevonden en die kunnen worden gemeten om de algehele gezondheid te beoordelen. Biomarkeranalyse is een groep tests die op zoek zijn naar deze moleculaire tekenen van gezondheid. Wat betreft het tellen van cellen, het apparaat kan verschillende typen bloedcellen uit hetzelfde monster tellen. Algemeen, de gegevens die door de Bio-Analyser worden gegenereerd, kunnen op een dag helpen om een ​​volledig bloedbeeld te produceren, een test die wordt gebruikt om de algehele gezondheid van een patiënt te bepalen.

De bloedafnamemethode, een vingerprik om minder dan 1 milliliter bloed per monster te verkrijgen, is minder complex en tijdrovend dan de huidige methoden voor het verzamelen van ruimtestations, bestaande uit bloed dat in buizen wordt getrokken, zoals in klinieken op aarde. Aanvullend, monstervoorbereiding is semi-automatisch, minder bemanningstijd nodig.

De Bio-Analyser zorgt ook voor geautomatiseerde gegevensoverdracht naar de grond, het veel eerder beschikbaar stellen van de gegevens dan wanneer de monsters moeten worden ingevroren en op de grond moeten worden teruggezet, zoals momenteel het geval is. Detectie van biomarkers duurt ongeveer drie uur, gevolgd door elektronische analyse van het monster met onmiddellijke beschikbaarheid van resultaten. Het tellen van cellen duurt ongeveer vier minuten, en deze gegevens zijn ook direct beschikbaar. De levering van analyseresultaten kort nadat het monster is geladen, biedt de mogelijkheid voor bijna realtime medische diagnostiek.

"Het vermogen om snel cellen te verzamelen en te analyseren, zal de behoefte aan monsterteruggave verminderen, " zei hoofdonderzoeker Luchino Cohen. "We kunnen de stappen van het verzamelen van monsters in buizen vermijden, ze in een koude opslag te bewaren, afleveren op een terugkerend voertuig, en analyseer ze vervolgens op de grond. Deze snelle analyse zal het verzamelen van wetenschappelijke gegevens versnellen."

Dit nieuwe diagnostische hulpmiddel kan helpen bij het testen van de doeltreffendheid van specifieke tegenmaatregelen die essentieel zijn voor huidige en toekomstige verkenningsmissies naar de maan, Mars en verder. Bijvoorbeeld, om de effectiviteit te testen van tegenmaatregelen die worden gebruikt om botverlies te verminderen, het moet mogelijk zijn om regelmatig bloed van bemanningsleden te testen om biomarkers van bloedafbraak te kwantificeren, een indicator van de botgezondheid.

De Bio-Analyser kan ook op aarde gebaseerde voordelen bieden, zoals het verbeteren van point-of-care diagnostiek. "Dit heeft een groot potentieel voor continue monitoring van patiënten hier op de grond, " zei Cohen. "Patiënten hoeven niet naar de kliniek te gaan of dagen te wachten op de resultaten van de bloedanalyse. Dat is de toekomst van medische diagnostiek op aarde, " hij voegde toe.

Zodra het Bio-Analyzer-systeem volledig functioneel is op het ruimtestation en met succes zijn capaciteiten in microzwaartekracht heeft aangetoond, wetenschappers zijn van plan het te gebruiken voor toekomstig ruimtestationonderzoek, zoals in het door de CSA gesponsorde Immuno Profile-onderzoek. Voor elk onderzoek bedrijven stemmen specifieke tests af om aan de eisen van elke onderzoeker te voldoen. De CSA plant momenteel zes jaar gebruik van het Bio-Analyzer-ruimtestation.