据澳大利亚每日航天网站10月3日报道,目前在太空中进行的癌症研究已经成为一场竞赛。这些研究来自于空间站组装时期的航天飞机时代,以及其他微重力科学任务中获得的成果。一些研究已经进入地面临床验证阶段,一些研究仍然在空间站在轨实验室中继续。研究的目的包括为如何进行癌症标记、研制更好的药品,改进药物摄入提供基础理解。
微重力环境可以通过去除各种重力环境造成的不均衡,提供类似人体内部的癌细胞行为变化,从而帮助展开癌细胞相关研究。空间站研究员珍妮•贝克博士,在《自然杂志肿瘤学科》杂志上发表的文章对太空癌症研究历史(从天空实验室到国际空间站)进行了详细的综述。贝克强调了微重力对未来癌症研究的重要性。贝克是休斯顿“纳米3D生物科学”公司的细胞生物学家,空间站CBOSS-01研究的首席研究员,关注于卵巢癌细胞的研究。
搭乘SpaceX “龙”飞船抵达空间站的Micro7研究,是另一项细胞级别的研究,关注的是辐射和微重力对癌症的双重影响。这项研究的全名为“太空培植人类成纤维细胞微RNA表达剖面”,研究的目的是对DNA在受到辐射暴露后修复时发生的改变展开研究。
Radi-N2研究关注的是辐射导致癌症的风险预测。这项加拿大/俄罗斯联合研究,是在第34、35长期考察团期间进行的。研究关注空间中子辐射的影响,这是最为严重的辐射类型,空间站乘组所遭受的辐射30%都是中子辐射。
今年计划进行的另一项与辐射相关的研究是Embryo Rad。该研究将帮助科学家了解辐射暴露对啮齿类动物的隔代影响,他们将冷冻鼠类胚胎带入空间站辐射环境中,随后带回地球植入母鼠体内孕育出生。科学家可以研究寿命内可能会发生的改变,并观察癌症发展或基因突变。
Cellbox-Thyroid也会对癌症进行细胞级别的研究,关注的是甲状腺癌细胞的球形结构及其扩散的机理。
另一项与癌症相关的研究是蛋白质结晶生长研究,对白血病、乳腺和皮肤癌以及其他癌症进行相关的细胞研究。研究人员研究了蛋白质晶体在微重力环境下如何生长,培植出较大和较好组织的晶体,从而可以确定改进药物治疗的细节问题。
一些研究关注的则是癌症的特性,从而促进治疗,比如MEPS-II研究,该研究的目的是对地面已经开发的治疗技术进行精细化,为微型胶囊研究提供所需要的参数,改进服用方法。微型胶囊还可以被用来给糖尿病患者输送胰岛素。今年开启的另一项空间站研究计划使用甲福明二甲双胍对糖尿病进行常规治疗,该项研究称为“药物代谢”。实验将使用酵母作为模型有机物,测试药物如何对肿瘤产生作用。
尽管为微型胶囊药物服用开发了特定设备,但他们本身并没有进行空间验证。NeuroArm脑肿瘤外科工具,就源自于空间站技术,这种机械手臂工具目前在加拿大卡尔加里的伏特山医院进行临床验证。外科医生可以在核磁共振成像设备(MRI)内操作机械手臂,该工具没有可以产生磁性的金属,这与加拿大航天局的空间站机械臂CanadArm、CanadArm2和Dextre相似。NeuroArm是一种防抖动辅助工具,可以提供高级别灵活性操作,甚至可以在进行精细操作时给医生提供一种接触感。
与NeuroArm相似,图像导航自主机器人(IGAR)外科手术仪器来源于加拿大的空间站机械臂技术。IGAR正在进行临床实验,能够对乳腺癌患者进行精确的、灵敏的和高准确度手术程序。
IGAR可以在MRI内工作,在活检时提供给外科医生更大的实时控制能力。使用IGAR治疗,还可以通过自主软件控制能力给外科手术提供额外的辅助。2015年,IGAR将加入空间站CYTOSPACE研究内,深入研究两种不同生长介质内的乳腺癌细胞。研究人员希望能够更好地理解细胞形状的影响和细胞转化的特性。
空间站对于提供长期微重力环境非常关键,促进突破性发现,推进持续研究,产生副产品,并为探索和地球生活提供益处。(管春磊 编译 )