Lo strumento SAGE III integrato nell'EXPRESS Pallet Adapter (ExPA) dopo la sua ispezione finale a spigolo vivo prima del suo lancio su Space X 10. Questa indagine misurerà l'ozono stratosferico, aerosol, e altri gas traccia bloccandosi sul sole o sulla luna e scansionando un sottile profilo dell'atmosfera. Credito:NASA
Il decimo lancio di rifornimento cargo SpaceX alla Stazione Spaziale Internazionale, previsto per il lancio il 18 febbraio, fornirà indagini che studiano la salute umana, Scienze della Terra e modelli meteorologici. Ecco alcuni punti salienti della ricerca diretta al laboratorio orbitante:
L'indagine sulla crescita dei cristalli potrebbe migliorare la somministrazione dei farmaci, produzione
Gli anticorpi monoclonali sono importanti per combattere un'ampia gamma di malattie umane, compresi i tumori. Questi anticorpi lavorano con il sistema immunitario naturale per legarsi a determinate molecole per rilevare, purificare e bloccare la loro crescita. L'indagine sulla crescita della microgravità di anticorpi monoclonali cristallini per applicazioni farmaceutiche (CASIS PCG 5) cristallizzerà un anticorpo monoclonale umano, sviluppato da Merck Research Labs, attualmente in fase di sperimentazione clinica per il trattamento delle malattie immunologiche.
La conservazione di questi anticorpi nei cristalli consente ai ricercatori di dare un'occhiata a come sono disposte le molecole biologiche, che possono fornire nuove informazioni su come funzionano nel corpo. Finora, Le sospensioni cristalline di anticorpi monoclonali cresciute sulla terra si sono dimostrate di qualità troppo bassa per essere completamente modellate. Con l'assenza di gravità e convezione a bordo della stazione, possono crescere cristalli più grandi con composizioni e strutture più pure.
I risultati di questa indagine hanno il potenziale per migliorare il modo in cui i trattamenti con anticorpi monoclonali vengono somministrati sulla Terra. La cristallizzazione degli anticorpi potrebbe consentire metodi per la consegna su larga scala attraverso iniezioni piuttosto che per via endovenosa, e migliorare i metodi per l'archiviazione a lungo termine.
Comprendere la crescita dei cristalli nello spazio potrebbe avvantaggiare i ricercatori sulla Terra
Senza proteine, il corpo umano non sarebbe in grado di riparare, regolarsi o proteggersi. La cristallizzazione delle proteine fornisce una visione migliore della loro struttura, che aiuta gli scienziati a capire meglio come funzionano. spesso, le proteine cristallizzate in microgravità sono di qualità superiore a quelle cristallizzate sulla Terra. LMM Biophysics 1 esplora questo fenomeno esaminando il movimento di singole molecole proteiche in condizioni di microgravità. Una volta che gli scienziati hanno capito come funzionano queste proteine, possono essere utilizzati per progettare nuovi farmaci che interagiscono con la proteina in modi specifici e combattono le malattie.
L'identificazione delle proteine che beneficiano della crescita dei cristalli in microgravità potrebbe massimizzare l'efficienza della ricerca
Proprio come LMM Biofisica 1, LMM Biophysics 3 mira a utilizzare la cristallografia per esaminare molecole troppo piccole per essere viste al microscopio, al fine di prevedere al meglio quali tipi di farmaci interagiranno meglio con determinati tipi di proteine. LMM Biophysics 3 esaminerà specificamente quali tipi di cristalli prosperano e beneficiano della crescita in condizioni di microgravità, dove la gravità terrestre non interferirà con la loro formazione. Attualmente, la percentuale di successo è scarsa per i cristalli coltivati anche nei migliori laboratori. Alta qualità, i cristalli cresciuti nello spazio potrebbero migliorare la ricerca per un'ampia gamma di malattie, così come i problemi legati alla microgravità come i danni da radiazioni, perdita ossea e atrofia muscolare.
Durante la spedizione 45, L'astronauta dell'ESA Andreas Mogensen ha catturato immagini di jet blu, scariche elettriche sfuggenti nell'alta atmosfera, con la telecamera più sensibile dell'avamposto orbitante per cercare queste brevi caratteristiche. Credito:NASA
Il dispositivo vincitore dell'X Prize cerca informazioni su come i batteri mortali diventano resistenti ai farmaci
La microgravità accelera la crescita dei batteri, rendendo la stazione spaziale un ambiente ideale per condurre un'indagine proof-of-concept sul dispositivo Gene-RADAR® sviluppato da Nanobiosym. Questo dispositivo è in grado di rilevare con precisione, in tempo reale e presso il punto di cura, qualsiasi malattia che lascia un'impronta genetica.
Nanobiosym Predictive Pathogen Mutation Study (Nanobiosym Genes) analizzerà due ceppi di mutazioni batteriche a bordo della stazione, fornendo dati che possono essere utili per perfezionare i modelli di resistenza ai farmaci e supportare lo sviluppo di farmaci migliori per contrastare i ceppi resistenti.
La microgravità può essere la chiave per aumentare la coltivazione di cellule staminali per la ricerca, trattamento
Le cellule staminali sono utilizzate in una varietà di terapie mediche, compreso il trattamento dell'ictus. Attualmente, gli scienziati non hanno modo di espandere efficientemente le cellule, un processo che può essere accelerato in un ambiente di microgravità.
During the Microgravity Expanded Stem Cells investigation, crew members will observe cell growth and morphological characteristics in microgravity and analyze gene expression profiles of cells grown on the station. This information will provide insight into how human cancers start and spread, which aids in the development of prevention and treatment plans. Results from this investigation could lead to the treatment of disease and injury in space, as well as provide a way to improve stem cell production for human therapy on Earth.
Space-based lightning sensor could improve climate monitoring
Lightning flashes somewhere on Earth about 45 times per second, according to space-borne lightning detection instruments. This investigation continues those observations using a similar sensor aboard the station.
The Lightning Imaging Sensor (STP-H5 LIS) will measure the amount, rate and energy of lightning as it strikes around the world. Understanding the processes that cause lightning and the connections between lightning and subsequent severe weather events is a key to improving weather predictions and saving life and property. From the vantage of the station, the LIS instrument will sample lightning over a swider geographical area than any previous sensor.
NASA astronauts Scott Kelly and Terry Virts work within the Microgravity Science Glovebox during a previous Rodent Research investigation. Rodent Research 4 could provide a more thorough understanding of humans' inability to grow a lost limb at the wound site and could lead to tissue regeneration efforts in space. Credito:NASA
Raven seeks to save resources with versatile autonomous technologies
Future robotic spacecraft will need advanced autopilot systems to help them safely navigate and rendezvous with other objects, as they will be operating thousands of miles from Earth. The Raven (STP-H5 Raven) studies a real-time spacecraft navigation system that provides the eyes and intelligence to see a target and steer toward it safely.
Raven uses a complex system to image and track the many visiting vehicles that journey to the space station each year. Equipped with three separate sensors and high-performance, reprogrammable avionics that process imagery, Raven's algorithm converts the collected images into an accurate relative navigation solution between Raven and the other vehicle. Research from Raven can be applied toward unmanned vehicles both on Earth and in space, including potential use for systems in NASA's future human deep space exploration.
Understanding Earth's atmosphere health could inform policy, protezione
The Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE) program is one of NASA's longest running Earth-observing programs, providing long-term data to help scientists better understand and care for Earth's atmosphere. SAGE was first operated in 1979 following the Stratospheric Aerosol Measurement (SAM), on the Apollo-Soyuz mission.
SAGE III will measure stratospheric ozone, aerosol, and other trace gases by locking onto the sun or moon and scanning a thin profile of the atmosphere.
Understanding these measurements will allow national and international leaders to make informed policy decisions regarding the protection and preservation of Earth's ozone layer. Ozone in the atmosphere protects Earth's inhabitants, compresi gli umani, plants and animals, from harmful radiation from the sun, which can cause long-term problems such as cataracts, cancer and reduced crop yield.
Studying tissue regeneration in space could improve injury treatment on Earth
Only a few animals, such as tadpoles and salamanders, can regrow a lost limb, but the onset of this process exists in all vertebrates. Tissue Regeneration-Bone Defect (Rodent Research-4) a U.S. National Laboratory investigation sponsored by the Center for the Advancement of Science in Space (CASIS) and the U.S. Army Medical Research and Materiel Command, studies what prevents other vertebrates such as rodents and humans from re-growing lost bone and tissue, and how microgravity conditions impact the process. Results will provide a new understanding of the biological reasons behind a human's inability to grow a lost limb at the wound site, and could lead to new treatment options for the more than 30% of the patient population who do not respond to current options for chronic non-healing wounds.
Crew members in orbit often experience reduced bone density and muscle mass, a potential consequence of microgravity-induced stress. Previous research indicates that reduced gravity can promote cell growth, making microgravity a potentially viable environment for tissue regeneration research. This investigation may be able to shed more light on why bone density decreases in microgravity and whether it may be possible to counteract it.
