基因技术可助宇航员在太空中快速诊病

基因技术可助宇航员在太空中快速诊病(早报讯)以色列特拉维夫大学6月28日发布公报说,一项在国际空间站开展的实验证实,基于CRISPR/Cas系统的基因技术能在太空中准确识别病毒和细菌,可用于帮助宇航员快速诊断疾病。CRISPR是细菌防御病毒侵入的一种机制。细菌将CRISPR/Cas系统作为一种分子“搜索引擎”来定位病毒序列,并将其切割以使病毒失效。法国科学家沙尔庞捷(EmmanuelleMarieCharpentier)和美国科学家道德纳(JenniferAnneDoudna)是研究这种复杂防御机制的主要专家。她们因开发出可高效修改细胞基因组的CRISPR/Cas9基因编辑技术,于2020年获得诺贝尔化学奖。公报介绍,CRISPR目前已被用于精准识别各种生物体,如检测样本中是否存在细菌或病毒。为验证CRISPR/Cas检测方法能否用于太空环境,特拉维夫大学等机构的研究人员制作了相关试剂盒,由以色列宇航员斯蒂贝(EytanStibbe)带到国际空间站进行实验。今年4月,斯蒂贝作为全球首个由私营公司组织的“全私人”宇航团队成员之一,搭乘美国太空探索技术公司(SpaceX)的“龙”飞船前往国际空间站。公报说,这次的实验非常成功,CRISPR/Cas能够在太空中识别目标脱氧核糖核酸(DNA),并提示特定病毒或细菌的存在。这证明了即使在几乎没有重力的环境中,也可精确灵敏地完成基于CRISPR的诊断。领衔这项研究的特拉维夫大学教授布尔斯坦(DavidBurstein)说:“太空条件极其复杂,治疗方法也非常受限,因此以一种快速、可靠和直接的方法识别病原体至关重要。”他也说,如今人们熟知的聚合酶链式反应(PCR)等检测,需要训练有素的人员和相对复杂的设备,而基于CRISPR的诊断,整个过程可在一支小试管中进行,可以很好地满足宇航员的需要。布尔斯坦说,他们将研究如何进一步提高检测系统的效率,希望这种操作简单的检测方法将来能够用于月球和火星探索等长期太空任务。发布:2022年7月3日8:25PM

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太空旅行会改变基因 损害宇航员的免疫系统

太空旅行会改变基因损害宇航员的免疫系统以前的研究已经考察了太空飞行对身体免疫系统的影响。即使在20世纪60年代和70年代的阿波罗任务期间就已经观察到,当时超过一半的宇航员在返回地球的一周内就患上了感冒或其他感染。有证据表明,太空旅行会削弱免疫系统,来自加拿大渥太华大学的研究人员试图了解造成这种情况的原因。研究人员研究了2015年至2019年期间在国际空间站居住了4个半月至6个半月的14名宇航员的白血球(白细胞)的基因表达。每个宇航员的血液样本在10个点上被采集:飞行前一次,飞行期间四次,以及回到地球后五次。他们发现了15410个在白细胞中不同表达的基因,并且在这些基因中确定了两个沿着时间线改变其表达的集群。这两个基因簇主要由蛋白质编码基因组成,但两者之间存在着差异。第一个基因簇的功能主要与免疫有关,而第二个基因簇则与细胞结构和功能有关。研究人员观察到,当宇航员到达太空时,第一个基因簇调低了,当他们在地球上时又调高了;第二个基因簇的情况则相反。该研究的作者之一OdetteLaneuville说:"在这里我们表明,当宇航员到达太空时,许多与免疫功能有关的基因的表达迅速减少,而当他们在国际空间站上六个月后返回地球时,情况则相反。这些结果表明,太空旅行导致免疫系统的力量迅速下降。"另一位合著者GuyTrudel说:"较弱的免疫力增加了感染性疾病的风险,限制了宇航员在太空中执行苛刻任务的能力。如果感染或与免疫有关的状况演变为需要医疗护理的严重状态,宇航员在太空中获得护理、药物或疏散的机会就会受到限制。"然而,该研究也带来一些好消息。研究人员发现,两个集群中的大多数基因在返回地球的一年内恢复到飞行前的表达水平。通常情况下,这发生在几周之内。研究人员说,尽管如此,这意味着返回的宇航员在回国后的大约一个月内面临着更高的感染风险。研究人员不确定宇航员的免疫系统需要多长时间才能完全恢复,但他们认为这很可能取决于年龄、性别、遗传差异和童年时接触的病原体,下一步公司做是制定措施,防止空间诱导的免疫抑制。Laneuville说:"下一个问题是如何应用我们的发现来指导设计对策,以防止在太空中出现免疫抑制,特别是在长期飞行中。"这项研究发表在《免疫学前沿》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366801.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1366801.htm

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NASA称宇航员在太空中应获得“强化饮食”

NASA称宇航员在太空中应获得“强化饮食”长期太空飞行会影响人类健康,而飞行器的大小和能源限制使能带上的负荷有限。宇航员吃的食物或许能缓解一些空间飞行中的负面健康变化,但食物终究受到质量、体积、保质期和储藏需求的限制。研究团队此次分析了食用两种饮食对16人(10名男性、6名女性)的影响。在地球上的4个封闭舱中,各有4人参与了为期45天的任务。舱室的设计模拟封闭的太空飞行环境,以及在这些条件下存储不同食品的实操性。参与者食用“强化饮食”或标准饮食。前者包括增加更多份、更多样的水果蔬菜,以及更多鱼肉和omega-3脂肪酸。标准太空食品目前用于国际空间站,尽管它符合大多数要求,但科学家提出它可以加入来自更多水果和蔬菜的食物和更多omega-3脂肪酸。“强化饮食”提供了每日超过6份水果和蔬菜,每周2—3份鱼,以及其他健康食品。所有的食品都是耐储藏的,这是支持当前空间任务中室温、扩大储存条件的要求。为模拟真实空间飞行条件,这些食物在每次任务开始前储藏在舱室中。参与者在任务过程中提供了唾液、尿液、血液和粪便样本,并完成认知评估任务。团队发现,食用加强太空饮食的人胆固醇水平更低、皮质醇水平更低(表明压力更低),有更好的认知速度、准确度和注意力,与食用标准饮食的人相比有更稳定的微生物组。研究人员总结说,“强化太空饮食”对个体有明显的健康和表现益处,或对宇航员有益,即使在短期太空任务中也是如此。虽然还需要进一步研究来评估太空中的健康饮食,这些发现或有助于指导未来太空探索任务中食物来源的优先级。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336557.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1336557.htm

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NASA宇航员尼科尔·曼在太空行走期间完成"太空自拍"宇航员妮可-曼在她的第一次太空行走中妮可-曼是美国宇航局的一名宇航员,她被选为阿特米斯小组的成员,这组宇航员被选为参加美国宇航局的阿特米斯计划,该计划的目标是在2024年前让人类重返月球。在成为一名宇航员之前,妮可-曼曾担任海军陆战队军官和试飞员。她在高性能飞机方面有丰富的经验,包括超音速喷气机,并参加过各种军事行动。曼恩还因其服务而被授予多项荣誉和勋章。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343845.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343845.htm

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研究:更长太空任务导致宇航员骨质流失更多

研究:更长太空任务导致宇航员骨质流失更多(早报讯)一项针对宇航员骨质流失的研究显示,更长的太空任务导致更多的骨质流失,之后恢复的可能性也更低。路透社报道,这项研究针对17名登上国际空间站的宇航员的研究,收集了有关太空微重力条件引起的宇航员骨质流失,以及重返地球后骨矿物质密度可恢复程度的最新数据。这项研究的对象包括14名男宇航员和三名女宇航员,平均年龄47岁;他们的太空任务时长介于四个月到七个月,平均为五个半月。研究结果显示,这些宇航员返回地球一年后,胫骨(小腿骨骼之一)的骨矿物质密度平均降低了2.1%,骨骼强度降低了1.3%。其中,九人在太空飞行后,没有恢复骨矿物质密度。这项研究的主要作者,卡尔加里大学教授、运动科学家加贝尔说:“研究的新颖之处在于,我们在宇航员太空旅行后进行一年的追踪,以了解骨骼是否或如何恢复……宇航员在六个月的太空飞行中,出现了显著的骨质流失,相当于老年人身上在地球20多年可预见的流失,而宇航员在返回地球一年后只恢复了约一半的流失。”他解释说,发生骨质流失是因为通常在地球上承重的骨头在太空中不承载重量。他说,太空机构将需要加强对策,如通过锻炼和营养,来防止骨质流失。发布:2022年7月2日8:40PM

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ISS宇航员展示最新太空Cosplay:《2001太空漫游》中的空姐

ISS宇航员展示最新太空Cosplay:《2001太空漫游》中的空姐据CNET报道,国际空间站(ISS)宇航员SamanthaCristoforetti已经进行了多次太空Cosplay。这位欧洲航天局的宇航员曾扮演成《星际迷航》的船长,《太空堡垒卡拉狄加》的热门飞行员和电影《地心引力》的明星。现在,在可能是Cristoforetti最意想不到的Cosplay中,她扮演成一名空姐。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1324725.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1324725.htm

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振动接触器:防止宇航员在太空中"迷失方向"的全新可穿戴技术

振动接触器:防止宇航员在太空中"迷失方向"的全新可穿戴技术科学家们现在已经开发出了名为振动接触器的可穿戴设备,结合专门的训练,可以提高人们对抗空间迷失的能力,当宇航员的感知不再可靠时,可以帮助他们纠正自己的方向。天空不再是极限,但飞行是危险的。在离开地球表面时,我们失去了许多定位所需的线索,而这种空间迷失可能是致命的。宇航员通常需要接受强化训练来防止这种情况。不过,科学家们现在发现,通过振动来提供方向提示的可穿戴设备可能会大大提高这种训练的效果,使太空飞行变得稍微安全一些。《生理学前沿》(FrontiersinPhysiology)杂志文章的第一作者、美国布兰迪斯大学的维维卡南德-P-维马尔博士说:"长时间的太空飞行会造成许多生理和心理压力,这将使宇航员非常容易出现空间迷失。"当宇航员迷失方向时,他们将无法再依靠自己的内部传感器,而这些传感器是他们一生所依赖的。模拟太空飞行中使用了感官剥夺和多轴旋转装置来测试他们的振动接触器,因此参与者通常依赖的感官失去了作用。振动接触器能否纠正参与者从前庭系统接收到的误导性提示,能否训练参与者信任振动接触器?研究人员招募了30名参与者,其中10人接受了在旋转装置中保持平衡的训练,10人接受了振动接触器的训练,其余10人同时接受了这两种训练。所有参与者都观看了旋转装置的视频,并了解了它的工作原理:像倒立钟摆一样移动,直到到达碰撞边界,除非坐在装置中的人用操纵杆控制装置使其稳定。对接受训练的参与者进行的额外训练包括,引导参与者脱离前庭感知,依靠振动接触器而不是自然重力提示。这些任务包括寻找隐藏的非直立平衡点,这就意味着参与者必须忽略自己想要直立的愿望,而将注意力集中在振动触觉上。所有参与者都戴上了眼罩、耳塞和白噪音。带振动器的参与者每只手臂上绑有四个振动器,当他们偏离平衡点时,振动器就会发出提示。每位参与者都参加了40次试验,目的是让旋转装置尽可能靠近平衡点。在一半的试验中,旋转装置在垂直滚动平面上运行。这被认为是一种地球模拟,因为参与者可以利用其自然重力线索来确定方向。后半部分是模拟太空飞行,旋转装置在水平滚动平面上运行,在这个平面上,重力线索不再起作用。每组试验结束后,参与者都要对自己的迷失方向感和对振动接触器的信任程度进行评分。科学家们通过观察他们坠落的频率以及他们控制平衡的能力来衡量他们是否成功。在模拟太空飞行中,所有小组最初都会迷失方向。科学家们预料到了这一点,因为参与者无法依赖他们通常使用的自然重力提示。几乎所有的参与者都表示他们信任振动触动器,但他们也表示由于内部线索与振动触动器之间的冲突而产生了困惑。佩戴振动传感器的学员的表现仍然优于只接受培训的学员。只接受培训的组别失败的频率更高,在平衡点附近移动的次数更多,意外失稳的次数也更多。不过,接受培训确实有帮助。随着试验的继续,同时接受培训和振动器的一组表现最好。不过,即使接受了训练,参与者的表现也不如在地球模拟试验中那么出色。他们可能需要更多的时间来整合振动接触器的提示,或者振动接触器发出的震动没有给出足够强烈的危险信号。维玛尔说:"飞行员对这个外部设备的认知信任很可能是不够的。"相反,这种信任必须是更深层次的,几乎是亚认知层面的。要做到这一点,需要进行专门的培训。"科学家们说,如果这些传感器在更广泛的试验中取得成功,那么它们在太空飞行中可能会有很多应用--从帮助宇航员在行星表面安全着陆,到支持他们在太空飞行器外移动。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1394589.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1394589.htm

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