A 21ª missão Northrop Grumman da NASA lança estudos científicos para a estação

A NASA e seus parceiros internacionais estão enviando investigações científicas para a Estação Espacial Internacional na 21ª missão de serviços de reabastecimento comercial da Northrop Grumman. Voando a bordo da nave espacial Cygnus da empresa estão testes de tecnologia de recuperação de água e um processo para produzir células-tronco em microgravidade, estudos dos efeitos do voo espacial no DNA de microrganismos e no crescimento do tecido hepático, e demonstrações científicas ao vivo para estudantes. A missão está programada para ser lançada da Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral, na Flórida, no início de agosto.

Materiais de teste para sistemas embalados

Reatores de leito fixo são sistemas que usam materiais como pelotas ou esferas “embaladas” dentro de uma estrutura para aumentar o contato entre diferentes fases de fluidos, como líquido e gás. Esses reatores são usados ​​para várias aplicações, incluindo recuperação de água, gerenciamento térmico e células de combustível. Cientistas testaram anteriormente o desempenho no espaço de esferas de vidro, esferas de Teflon, um catalisador de platina e outros materiais de embalagem. Packed Bed Reactor Experiment: Water Recovery Series avalia os efeitos da gravidade em oito artigos de teste adicionais.

Os resultados podem ajudar a otimizar o design e a operação de reatores de leito fixo para filtragem de água e outros sistemas em microgravidade e na Lua e em Marte. Insights da investigação também podem levar a melhorias nessa tecnologia para aplicações na Terra, como purificação de água e sistemas de aquecimento e resfriamento.

Dando uma chance à ciência

STEMonstrations Screaming Balloon usa um balão, uma moeda de um centavo e uma porca hexagonal (do tipo usado para prender um parafuso) para uma STEMonstration da NASA realizada e gravada por astronautas na estação espacial. A moeda de um centavo e a porca são giradas separadamente dentro de um balão inflado para comparar os sons que elas fazem. Cada STEMonstration ilustra um conceito científico diferente, como força centrípeta, e inclui recursos para ajudar os professores a explorar mais os tópicos com seus alunos.

Mais e melhores células-tronco

Expansão no Espaço de Células-Tronco Hematopoiéticas para Aplicação Clínica ( InSPA-StemCellEX-H1 ) continua testando uma tecnologia para produzir células-tronco hematopoiéticas humanas (HSCs) no espaço. As HSCs dão origem a células sanguíneas e imunológicas e são usadas em terapias para pacientes com certas doenças sanguíneas, distúrbios autoimunes e cânceres.

A investigação usa um sistema chamado BioServe In-space Cell Expansion Platform, ou BICEP, que é projetado para expandir HSCs trezentas vezes sem a necessidade de alterar ou adicionar novos meios de crescimento, de acordo com Louis Stodieck, pesquisador principal da University of Colorado Boulder. “O BICEP proporciona uma operação simplificada para coletar e criopreservar células para retorno à Terra e entrega a um provedor médico e paciente designados”, disse Stodieck.

Alguém nos Estados Unidos é diagnosticado com câncer no sangue, como leucemia, a cada três minutos. Tratar esses pacientes com células-tronco transplantadas requer uma compatibilidade doador-receptor e repovoamento de longo prazo de células-tronco transplantadas. Esta investigação demonstra se a expansão de células-tronco em microgravidade poderia gerar muito mais células-tronco de renovação contínua.

“Nosso trabalho pode eventualmente levar a instalações de produção em larga escala, com células doadoras lançadas em órbita e terapias celulares devolvidas à Terra”, disse Stodieck.

Reparo de DNA no espaço

Rotifer-B2 , uma investigação da ESA (Agência Espacial Europeia), explora como o voo espacial afeta os mecanismos de reparo de DNA em um rotífero bdeloide microscópico,  Adineta vaga . Esses organismos minúsculos, mas complexos, são conhecidos por sua capacidade de suportar condições adversas, incluindo doses de radiação 100 vezes maiores do que as células humanas podem sobreviver. Os organismos são secos, expostos a altos níveis de radiação na Terra, reidratados e cultivados em uma incubadora na estação.

“Pesquisas anteriores indicam que os rotíferos reparam seu DNA no espaço com a mesma eficiência que na Terra, mas essa pesquisa forneceu apenas dados genéticos”, disse Boris Hespeels, co-investigador do Laboratório de Genética Evolutiva e Ecologia da Bélgica. “Este experimento fornecerá a primeira prova visual de sobrevivência e reprodução durante o voo espacial”, disse Hespeels

Os resultados podem fornecer insights sobre como o voo espacial afeta a capacidade do rotífero de reparar seções de DNA danificado em um ambiente de microgravidade e podem melhorar a compreensão geral dos danos ao DNA e dos mecanismos de reparo para aplicações na Terra.

Tecido hepático em crescimento

Maturação de Construções de Tecido Hepático Vascularizado estuda o desenvolvimento no espaço de construções de tecido hepático bioimpressas que contêm vasos sanguíneos. As construções são amostras de tecido cultivadas fora do corpo usando técnicas de bioengenharia. Os cientistas esperam que o ambiente de microgravidade permita uma distribuição celular melhorada em todas as construções de tecido.

“Estamos especialmente interessados ​​em acelerar o desenvolvimento de redes vasculares”, disse James Yoo, pesquisador principal, no Wake Forest Institute of Regenerative Medicine. “Os dados experimentais da microgravidade fornecerão insights valiosos que podem aprimorar a biofabricação de tecidos vascularizados para servir como blocos de construção para projetar órgãos funcionais para transplante.”

Esta missão também entrega plantas para a investigação APEX-09 , que examina as respostas das plantas a ambientes estressantes e pode informar o projeto de sistemas de suporte biorregenerativos em futuras missões espaciais.