Μπορεί η ανθρωπότητα να αναπτύξει βιώσιμες και αυτόνομες αποικίες πέρα ​​από τη Γη; Θα διασχίσουμε ποτέ το διάστημα με την ίδια ευκολία όπως τον Ατλαντικό Ωκεανό;

Η προσελήνωση του ανθρώπου στη σελήνη μέσω του Apollo αποτέλεσε πηγή έμπνευσης και ενθουσιασμού, ειδικά στην ιδέα δημιουργίας μιας διαπλανητικής κοινωνίας. Όσο συναρπαστική και αν ακούγεται η παραπάνω πιθανότητα, προκύπτουν δύο υψίστης σημασίας προβληματισμοί: τι θα συμβεί στο σώμα μας και πώς θα αξιοποιήσουμε το εχθρικό εξωγήινο περιβάλλον για να επιτευχθεί η ανεξαρτητοποίησή μας από την γη;

Ο στόχος του υποσυστήματος Science Unit είναι να πραγματοποιήσει ένα μικρό βήμα προς την απάντηση αυτών των ερωτημάτων. Σχεδιάζουμε ένα πείραμα που θα ερευνήσει, σε άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια, την επίδραση που επιφέρει το διαστημικό ταξίδι στα ζωντανά κύτταρα σε μικροσκοπικό επίπεδο, ακόμα και σε μικρή απόσταση γύρω από τη Γη. Μελετούμε ευκαρυωτικά κύτταρα, τον τύπο των κυττάρων από τα οποία αποτελούνται μύκητες, φυτά, ζώα και εμείς, στοχεύοντας να εντοπίσουμε διατηρημένες κυτταρικές αποκρίσεις σε περιβαλλοντικά ερεθίσματα. Τα αποτελέσματα αναμένεται να αναδείξουν πως τα ανθρώπινα κύτταρα θα συμπεριφερθούν όταν εκτεθούν σε παρόμοιες συνθήκες.

Εικόνα 1: Η πλατφόρμα Rodent Research-1 Hardware στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Πηγή: NASA

Κύτταρα μυκήτων τοποθετούνται κάτω από το μικροσκόπιο, καθώς πέρα της προαναφερθείσας δυνατότητας να “διαφωτίσουν” τα μοριακά συμβάντα στα ανθρώπινα κύτταρα, είναι ανεκτίμητα εργαλεία για την παραγωγή πληθώρας χρήσιμων ουσιών στη Γη και παρουσιάζουν μεγάλες προοπτικές να επιτελέσουν το ίδιο και στο διάστημα. Αυτές οι ουσίες κυμαίνονται από βιοκαύσιμα και πολυμερή μέχρι φαρμακευτικές ενώσεις για αστροναύτες και όχι μόνο. Επομένως, είναι κρίσιμη η κατανόηση και η ποσοτικοποίηση της συμπεριφορά τους στο διάστημα, ώστε να χρησιμοποιηθούν σε μελλοντικές αποστολές.

Συνεπώς γιατί δεν έχει πραγματοποιηθεί ακόμα; Το πρόβλημα εστιάζεται στο να συμπτυχθεί ένα ολόκληρο εργαστήριο σε ένα μικρό κύβο πλευράς 10 cm. Στην καρδιά του πειράματος βρίσκεται η αντικατάσταση των συνήθων εργαστηριακών αισθητήρων με βιολογικά συστήματα, σχεδιασμένα και κατασκευασμένα ώστε να επιτελούν παρόμοιες διεργασίες με αυτούς, μέσα στα ίδια τα κύτταρα. Τέλος, σε αντίθεση με τον τρόπο που καλλιεργούνται συνήθως τα κύτταρα, αξιοποιούμε ένα σύστημα, συγκεκριμένα ένα “microfluidic chip”, το οποίο επιτρέπει την ανάπτυξη και παρατήρηση σε επίπεδο ενός μοναδικού κυττάρου, ή ορθότερα πολλαπλά μοναδικά κύτταρα.

Εικόνα 2 (Αριστερά): Σχεδιασμός των βιολογικών “αισθητήρων” που θα ενσωματωθούν στα κύτταρα μυκήτων στο SnapGene | Εικόνα 3 (Δεξιά): Μεμβρανικές πρωτεΐνες του S. cerevisiae, οπτικοποιημένες μέσω RFP και GFP (κόκκινη/πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη). Πηγή: Saccharomyces Genome Database (SGD)

Το Science Unit, προς το παρόν, αποτελείται από 3 μέλη, όλα προπτυχιακοί φοιτητές του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Ο Αστέρης και ο Χάρης φοιτούν στο Τμήμα Ιατρικής, ενώ ο Σταύρος φοιτά στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών. Αυτή τη στιγμή, ο Αστέρης ασχολείται με τις διαφορετικές αρχιτεκτονικές των chips για την καλλιέργεια των κυττάρων, ο Χάρης αναπτύσσει τα γενετικά κυκλώματα που θα ενσωματωθούν στα υποψήφια στελέχη μυκήτων, ενώ ο Σταύρος σχεδιάζει το PCB και ολοκληρώνει τη διαδικασία επιλογής των διαφόρων αισθητήρων παρακολούθησης και αυτομάτου ελέγχου του πειράματος. Παράλληλα, η ομάδα αναπτύσει συνεργατικά ένα πρωτότυπο, σε “σμίκρυνση”, μικροσκόπιο φθορισμού.

 

Κατηγορίες: CubeSat