Nel suo ruolo di laboratorio orbitante unico, la Stazione Spaziale Internazionale fornisce un'ampia gamma di attrezzature per condurre ricerche sulla salute e le scienze della vita. Però, l'attrezzatura disponibile per la biologia cellulare e molecolare è limitata rispetto alle capacità trovate nei laboratori sulla Terra. Per ovviare a questa limitazione, l'Agenzia spaziale canadese (CSA) ha commissionato un dispositivo biomedico innovativo per un'imminente spedizione alla stazione spaziale. Il Bio-Analyzer delle dimensioni di una console per videogiochi consente quasi in tempo reale, analisi a bordo utilizzando campioni biologici appena raccolti come sangue, urina, saliva, sudore, e colture cellulari.

Il dispositivo è progettato per eseguire due tipi di analisi. È in grado di contare le cellule e rilevare e quantificare i biomarcatori. La parola "biomarcatore" si riferisce a qualsiasi molecola (come le proteine) trovata nei campioni di sangue che può essere misurata per valutare la salute generale. L'analisi dei biomarcatori è un gruppo di test che cercano questi segni molecolari di salute. In termini di conteggio delle cellule, il dispositivo può contare diversi tipi di cellule del sangue dallo stesso campione. Globale, i dati generati dal Bio-Analyzer potrebbero un giorno aiutare a produrre un esame emocromocitometrico completo, un test utilizzato per determinare la salute generale di un paziente.

Il metodo di raccolta del sangue, una puntura del dito per ottenere meno di 1 millilitro di sangue per campione, è meno complesso e richiede tempo rispetto agli attuali metodi di raccolta delle stazioni spaziali, costituito da sangue prelevato in tubi, come nelle cliniche terrestri. Inoltre, la preparazione del campione è semiautomatica, richiedendo meno tempo dell'equipaggio.

Il Bio-Analyzer fornisce anche il trasferimento automatico dei dati al suolo, rendendo i dati disponibili molto prima di quando i campioni devono essere congelati e restituiti al suolo, come avviene attualmente. Il rilevamento dei biomarcatori richiede circa tre ore, seguita da analisi elettronica del campione con disponibilità immediata dei risultati. Il conteggio delle cellule richiede circa quattro minuti, e anche questo dato diventa immediatamente disponibile. La consegna dei risultati dell'analisi subito dopo il caricamento del campione offre l'opportunità di una diagnostica medica quasi in tempo reale.

"La capacità di raccogliere e analizzare rapidamente le cellule ridurrà la necessità di restituzione del campione, " ha detto il ricercatore principale Luchino Cohen. "Possiamo evitare le fasi di raccolta dei campioni in provette, tenerli in stivaggio freddo, consegnandoli su un veicolo di ritorno, e poi analizzarli sul campo. Questa rapida analisi accelererà la raccolta di dati scientifici".

Questo nuovo strumento diagnostico potrebbe aiutare a testare l'efficacia di contromisure specifiche che sono fondamentali per le missioni esplorative attuali e future sulla Luna, Marte e oltre. Per esempio, per testare l'efficacia delle contromisure utilizzate per ridurre la perdita ossea, dovrebbe essere possibile eseguire test regolari sul sangue dei membri dell'equipaggio per quantificare i biomarcatori di degradazione del sangue, un indicatore della salute delle ossa.

Il Bio-Analyzer può fornire anche benefici basati sulla Terra, come il miglioramento della diagnostica point-of-care. "Questo ha un grande potenziale per il monitoraggio continuo dei pazienti qui sul campo, "ha detto Cohen. "I pazienti non avranno bisogno di andare in clinica o aspettare giorni per i risultati delle analisi del sangue. Questo è il futuro della diagnostica medica sulla Terra, " Ha aggiunto.

Una volta che il sistema Bio-Analyzer sarà completamente funzionante sulla stazione spaziale e avrà dimostrato con successo le sue capacità in condizioni di microgravità, gli scienziati hanno intenzione di usarlo per la futura ricerca sulla stazione spaziale, come nell'indagine Immuno Profile sponsorizzata dal CSA. Per ogni indagine, le aziende mettono a punto test specifici per soddisfare le esigenze di ogni ricercatore. Il CSA attualmente pianifica sei anni di utilizzo della stazione spaziale Bio-Analyzer.