SAGE III-instrumentet integrerat på EXPRESS Pallet Adapter (ExPA) efter dess sista skarpkantsinspektion före uppskjutningen på Space X 10. Denna undersökning kommer att mäta stratosfäriskt ozon, aerosoler, och andra spårgaser genom att låsa sig på solen eller månen och skanna en tunn profil av atmosfären. Kredit:NASA
Den tionde SpaceX-lastuppskjutningen till den internationella rymdstationen, avsedd för lansering 18 februari, kommer att leverera undersökningar som studerar människors hälsa, Geovetenskap och vädermönster. Här är några höjdpunkter från forskningen på väg till kretslaboratoriet:
Utredning av kristalltillväxt kan förbättra läkemedelsleveransen, tillverkning
Monoklonala antikroppar är viktiga för att bekämpa ett brett spektrum av mänskliga sjukdomar, inklusive cancer. Dessa antikroppar arbetar med det naturliga immunsystemet för att binda till vissa molekyler för att upptäcka, rena och blockera deras tillväxt. Mikrogravitationstillväxten av kristallina monoklonala antikroppar för farmaceutiska tillämpningar (CASIS PCG 5) kommer att kristallisera en human monoklonal antikropp, utvecklad av Merck Research Labs, som för närvarande genomgår kliniska prövningar för behandling av immunologisk sjukdom.
Att bevara dessa antikroppar i kristaller ger forskare en inblick i hur de biologiska molekylerna är ordnade, som kan ge ny information om hur de fungerar i kroppen. Än så länge, Jordodlade kristallina suspensioner av monoklonala antikroppar har visat sig vara för låg kvalitet för att helt modellera. Med frånvaron av gravitation och konvektion ombord på stationen, större kristaller med mer rena sammansättningar och strukturer kan växa.
Resultaten från denna undersökning har potential att förbättra sättet att administrera monoklonala antikroppsbehandlingar på jorden. Kristallisering av antikropparna kan möjliggöra metoder för storskalig leverans genom injektioner snarare än intravenöst, och förbättra metoder för långtidslagring.
Att förstå kristalltillväxt i rymden kan gynna forskare på jorden
Utan proteiner, människokroppen skulle inte kunna reparera, reglera eller skydda sig själv. Kristalliserande proteiner ger bättre överblick över deras struktur, som hjälper forskare att bättre förstå hur de fungerar. Ofta gånger, proteiner som kristalliseras i mikrogravitation är av högre kvalitet än de som kristalliseras på jorden. LMM Biophysics 1 utforskar detta fenomen genom att undersöka rörelsen av enskilda proteinmolekyler i mikrogravitation. När forskare förstår hur dessa proteiner fungerar, de kan användas för att designa nya läkemedel som interagerar med proteinet på specifika sätt och bekämpar sjukdomar.
Att identifiera proteiner som drar nytta av mikrogravitationskristalltillväxt kan maximera forskningseffektiviteten
Ungefär som LMM Biophysics 1, LMM Biophysics 3 syftar till att använda kristallografi för att undersöka molekyler som är för små för att ses i mikroskop, för att bäst förutsäga vilka typer av läkemedel som kommer att interagera bäst med vissa typer av proteiner. LMM Biophysics 3 kommer att titta specifikt på vilka typer av kristaller som trivs och drar nytta av tillväxt i mikrogravitation, där jordens gravitation inte kommer att störa deras bildning. För närvarande, framgångsfrekvensen är låg för kristaller som odlas även i de bästa laboratorierna. Hög kvalitet, rymdodlade kristaller kan förbättra forskningen för ett brett spektrum av sjukdomar, såväl som mikrogravitationsrelaterade problem som strålningsskador, benförlust och muskelatrofi.
Under Expedition 45, ESA-astronaut Andreas Mogensen tog bilder av blå jetplan, svårfångade elektriska urladdningar i den övre atmosfären, med den känsligaste kameran på den kretsande utposten för att leta efter dessa korta funktioner. Kredit:NASA
X-prisbelönt apparat söker insikt i hur dödliga bakterier blir läkemedelsresistenta
Mikrogravitation påskyndar tillväxten av bakterier, vilket gör rymdstationen till en idealisk miljö för att genomföra en proof-of-concept-undersökning av Gene-RADAR®-enheten utvecklad av Nanobiosym. Denna enhet kan noggrant detektera, i realtid och vid vårdpunkten, någon sjukdom som lämnar ett genetiskt fingeravtryck.
Nanobiosym Predictive Pathogen Mutation Study (Nanobiosym Genes) kommer att analysera två stammar av bakteriella mutationer ombord på stationen, tillhandahålla data som kan vara till hjälp för att förfina modeller för läkemedelsresistens och stödja utvecklingen av bättre läkemedel för att motverka de resistenta stammarna.
Mikrogravitation kan vara nyckeln till att skala upp stamcellsodling för forskning, behandling
Stamceller används i en mängd olika medicinska terapier, inklusive behandling av stroke. För närvarande, forskare har inget sätt att effektivt expandera cellerna, en process som kan påskyndas i en mikrogravitationsmiljö.
Under undersökningen av expanderade stamceller med mikrogravitation, besättningsmedlemmar kommer att observera celltillväxt och morfologiska egenskaper i mikrogravitation och analysera genuttrycksprofiler för celler som odlas på stationen. 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. Kredit: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, skydd
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, aerosols, 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, inklusive människor, 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.
