Mikroqravitasiya bioreaktoru: Kosmosda biologiya araşdırmalarının inqilabı

Kosmosda uzunmüddətli missiyalara hazırlaşan insanlıq üçün əsas suallardan biri bioloji sistemlərin kosmosun sərt mühitinə necə uyğunlaşdığıdır. Bu sualların cavabını tapmaq, Ayda dayanıqlı bazalar qurmaqdan tutmuş Marsa uğurlu missiyalar göndərməyə qədər bir çox sahədə kritik əhəmiyyət daşıyır.

Kosmos mühitində bioloji problemlər

Mikroqravitasiya, yəni çəkisizlik, biologiya sistemlərinə təsir edən əsas amillərdən biridir. Bu mühitdə gen ifadəsi, hüceyrə differensiasiyası və hüceyrələrarası əlaqələr kimi proseslər dəyişir. Bundan əlavə, kosmosda radiasiya məsələsi də ciddi narahatlıq doğurur. Ay və Mars kimi yerlərə yönələn missiyalar zamanı qalaktik kosmik şüalar (GCR) və günəş hissəcik hadisələri (SPE) kimi yüksək enerjili radiasiyalar insan sağlamlığına ciddi təsir göstərir. Bu təsirlər arasında xərçəng riskinin artması, beyin hüceyrələrinin zədələnməsi, sürətləndirilmiş yaşlanma və immun sistemin zəifləməsi yer alır.

ALCYONE layihəsi: Kosmosda bioloji araşdırmalar üçün yeni cihaz

ALCYONE layihəsi çərçivəsində hazırlanan mikroqravitasiya bioreaktoru kosmosda birbaşa, real vaxtda bioloji araşdırmalar aparmağa imkan verir. Bu cihaz, Sapienza Universitetinin Aerokosmik Mühəndislik Məktəbi tərəfindən koordinatorluq edilən bir layihənin nəticəsidir. Bioreaktor kosmos mühitində mikroqravitasiya və radiasiya şəraitində bioloji nümunələr üzərində dəqiq və davamlı araşdırmalar aparmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Mikrofluidik texnologiya və yeniliklər

Bioreaktorun əsas üstünlüklərindən biri onun mikrofluidik sistemidir. Bu sistem minimal maye həcmlərini dəqiq idarə edir, reagent israfını azaldır və paralel eksperimentlər aparmağa imkan verir. Kayser Italia s.r.l. tərəfindən hazırlanmış avtomatlaşdırılmış əməliyyat sistemi bioreaktorda qida maddələrinin çatdırılmasını və tullantıların çıxarılmasını effektiv şəkildə idarə edir. Bioreaktor həmçinin inteqrasiya edilmiş nazik-film sensorlar və aktuatorlar vasitəsilə ətraf mühiti dəqiq şəkildə idarə edir.

Biolüminesensiya ilə hüceyrə monitorinqi

ALCYONE layihəsi çərçivəsində biolüminesensiya texnologiyası ilə hüceyrə sağlamlığını izləmək mümkündür. Bu texnologiya hüceyrələrin stress reaksiyalarını izləmək üçün genetik olaraq modifikasiya olunmuş hüceyrələrdən istifadə edir. Hüceyrə metabolik aktivliyi real vaxtda monitorinq olunaraq kosmos mühitindəki təsirləri daha yaxşı anlamağa kömək edir.

Radiasiya monitorinqi: Yeni texnologiyalar

Layihədə radiasiya mühitini analiz etmək üçün CERN-in TimePix cihazı ilə birləşdirilmiş yüksək həssas sensor texnologiyası istifadə olunur. Bu sistem radiasiyanın bioloji nəticələrə təsirini araşdırmağa imkan verir və CubeSat ölçülü cihazlarda tətbiq oluna bilər.

Gələcək planlar

ALCYONE bioreaktoru, Mars kimi uzaq planetlərə uzunmüddətli missiyalarda həyati dəstək sistemləri və radiasiya təsirlərinə qarşı tədbirlər hazırlamaq üçün önəmli bir vasitə olacaq. Layihə daha çox avtomatlaşdırma və miniaturizasiya üzərində işləyərək kosmosda daha uzunmüddətli və müstəqil araşdırmalar aparmağa imkan verəcək.

Kosmos biotexnologiyasının gələcəyini açmaq

Bu mikroqravitasiya bioreaktoru kosmosda biologiyanın sərhədlərini genişləndirir. O, insan fiziologiyasına dair yeni məlumatlar təqdim edərək dayanıqlı kosmos missiyalarının inkişafına dəstək verir. Layihə, həmçinin yeni dərmanların hazırlanmasında və biologiyanın kosmos mühitində necə dəyişdiyini anlamaqda mühüm rol oynayacaq.