İnsan kalp hücreleri kozmik radyasyona maruz kaldığında ne olur?
Dünyanın manyetosferi bizi zararlı kozmik ışınlardan korur, ancak bu doğal bariyerin dışında, astronotlar deniz seviyesinde 100 kat daha fazla radyasyon alırlar. Radyasyon riski, ESAnın araştırma çalışmasının odak noktasıdır. Geçen yıl, öğrencileri uzay radyasyonunun insanlar üzerindeki etkisine ilişkin yeni fikirleri teşvik etmek için eğitmek için ilk "Radyasyon Yaz Okulu" düzenlendi. Genç öğrenciler, radyasyon fiziği ve biyolojisi ile ilgili derslerin girişini kabul ettiler ve Avrupa çapında ESA'nın bazı ortak parçacık hızlandırıcılarında biyolojik deneyler yaptılar.
Işınlanmış kök hücreler
En iyi teklif, deneyde hızlandırıcıyı başlatma ve atomik parçacıkları fırlatma fırsatını kazandı. 2019 Radyasyon Yaz Okulu'nun birincilik ödülü, kozmik radyasyona maruz kaldığında kalp hücrelerinin patofizyolojik tepkisini belirlemeye hevesli Alman araştırmacı Emily Iano Bolesani'ye verildi. Bu amaçla Emiliano, kalp dokusu yapılarını geliştirmek için kök hücreleri kullanmayı ve ardından bunları Almanya'nın Darmstadt kentindeki gsi Helmholtz Ağır İyon Araştırma Merkezi'ndeki parçacık hızlandırıcının alıcı ucuna yerleştirmeyi önerdi.
Bu yöntemin yeniliği, kalp mikro dokusunun, insan kalbinin hücresel bileşimini taklit edecek şekilde yetiştirilmesidir. Emiliano, hangi tür hücrelerin radyasyon hasarına (kardiyomiyositler, endotel hücreleri, düz kas hücreleri veya fibroblastlar) en duyarlı olduğunu bulmak ve bunların birbirlerini nasıl etkilediğini belirlemek istedi. Bu veriler, radyasyona maruz kaldığında hücrelerin nasıl etkileşime gireceğini tahmin etmek için analitik bir model oluşturmaya yardımcı olacaktır. Hannover Tıp Fakültesi'nden Emiliano şunları söyledi: Umarım bu sistem gelecekte hücreleri radyasyon hasarından koruyabilecek molekülleri taramak için de kullanılabilir.
Sağlanan özel ekipmanı kullanmak heyecan vericidir, ancak daha da önemlisi, bu araştırma radyasyon tedavisinin kardiyovasküler sistem üzerindeki zararlı etkilerini sınırlandırmada doğrudan bir etkiye sahip olabilir. Bu strateji, ileride diğer organları da kapsayacak şekilde genişletilebilir ve bu, derin uzayı keşfederken astronotların sağlığını korumaya yardımcı olabilir. Emiliano, uzay uçuşundan önce ve sonra astronot hücrelerini toplama konusunda daha ayrıntılı bir fikir bulmak için bir ekiple çalıştı. Astronot hücrelerinden büyüyen dokular ve organlar, simüle edilmiş uzay radyasyonuna tepkilerini gözlemlemek için bir parçacık hızlandırıcı ışınının altına yerleştirilebilir.
Bu araştırma, bireyin uzay radyasyonuna verdiği tepkinin arkasındaki hücresel ve moleküler ipuçlarına ışık tutabilir. Herkesin radyasyona duyarlılığı farklıdır, bu radyoterapi ile ilgili bir problemdir, çünkü Dünya'daki tedavinin etkinliğini ve uzay radyasyonuna maruz kalan astronotları da etkiler. Bu potansiyel takip çalışmasının arkasındaki bir başka soru da, hücrelerin uzay uçuşu sırasında uyum sağlayıp sağlamayacağı ve 'Dünya'ya döndükten sonra bunu hatırlayıp hatırlamayacağıdır? Epigenetik ve fizyolojik değişiklikler daha uzun sürecek mi? Başka bir deyişle, uzay uçuşu DNA'mızda bir ayak izi olarak "yakalandı" mı?
(Yukarıdaki resimde), güneş rüzgarının Venüs'ün (üstte), Dünya'nın (orta) ve Mars'ın (altta) manyetosferini nasıl şekillendirdiğini idealize ediyor. Venüs ve Mars'tan farklı olarak, Dünya'nın dahili bir manyetik alanı vardır.Güneş rüzgarının yüklü parçacıkları güneşi terk ettiklerinde, yeryüzünün etrafında bir "kabarcık" yaratarak, manyetosfer oluştururlar. Mars ve Venüs iç manyetik alan üretmezler.Güneş rüzgarının önündeki en büyük engel, atmosferin üst kısmı olan iyonosferdir. Tıpkı yeryüzünde olduğu gibi, güneşin ultraviyole ışınları elektronları bu bölgedeki atomlardan ve moleküllerden ayırarak yüklü bir iyonize gaz bölgesi oluşturur: iyonosfer. Resim: ESA
Brocade | Araştırma / Gönderen: ESA
Resim: Avrupa Uzay Ajansı (ESA)
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
Takip edin Bokeyuan Daha fazlasını görün Damei Universe Science
