作者:柏林查里特大学 Thermo-Mini:在长期的太空任务中,体温的变化将通过头带安装的热传感器来监测
信用:德国航天中心 SpaceX运载火箭从美国佛罗里达州的美国宇航局肯尼迪航天中心发射升空
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中欧时间周四凌晨
“宇宙之吻”任务的四名机组人员将乘坐“乘龙号”太空舱前往国际空间站
它们将留在国际空间站直到2022年4月
加入他的三个美国宇航局同事的是欧空局宇航员博士
马提亚斯·莫伊雷尔,太空中的第12个德国人,国际空间站上的第4个德国人
这将是这位51岁的材料科学家的首次太空飞行,自2020年4月以来,他一直在为此进行训练和准备
在他的任务中,博士
莫勒将进行一系列实验
德国航天中心的德国航天局负责选择和协调这次飞行任务的德国实验
所有实验都完成了许多测试阶段,例如抛物线飞行
位于德国航天中心设施的欧洲航天局(欧空局)“哥伦布控制中心”负责规划和完成这些项目
所有这些都将在哥伦布舱中进行,哥伦布舱是构成国际空间站一部分的欧洲研究设施
在Dr
莫勒将指挥,35人有德国人参与
从基础研究到面向应用的研究,如生命科学、自然科学和材料科学
将在船上进行的四个项目是在Charité的参与下开发的
“国际空间站上的零重力条件为我们提供了独特的环境
它们使我们能够研究生物和物理过程,几乎不受扭曲因素的干扰,这是地球上任何实验室都不可能做到的
我们对这个机会感到高兴,并渴望看到这些项目如何展开。”
博士;医生
汉斯-克里斯蒂安·冈加,查理特生理研究所副所长,该研究所柏林空间医学和极端环境中心发言人
Charité参与的项目详情: 热电迷你 人类生理学已经进化到与地球引力一起工作
这包括体温调节
零重力条件破坏了正常的体温调节,这一过程使身体保持恒温
结果是持续升高的体温,也被称为“太空热”
热电迷你项目将使用头带安装的小型化热传感器来记录Dr
莫勒的体温和昼夜节律
目的是确保像Dr
莫勒不会因为运动和舱外活动时过热而危及自身健康
热传感器提供了一种可靠、快速、无痛苦的方法,可以在更长的时间内连续监测温度
希望如此整理的数据将确定微型传感器是否适合在空间长期使用
有一天,这种类型的温度监测可能会被纳入标准的宇航员健康监测协议
该装置也适用于在其他极端环境中工作的人,例如矿工和消防员
肌音:通过使用手持测量设备测量肌肉的不同特性,研究人员将能够检测肌肉流失的迹象,并评估有针对性的训练计划的成功
信用:德国航天中心 肌音 一个合适的锻炼计划,旨在零重力条件下保持肌肉力量,是至关重要的;它使国际空间站工作人员能够对抗肌肉萎缩并保持身体健康
Myotones项目将分析骨骼肌的关键生物力学特性,使研究人员能够识别和对抗肌肉萎缩的迹象
在整个任务中(以及之前和之后),博士
莫勒将使用一个小型手持设备来测量他的静息肌肉张力(休息时的肌肉张力),并监测肌肉硬度和弹性(也是在休息时)
约有智能手机大小的MyotonPRO设备将用于监控宇航员身体上大约十个预定的测量点
该装置通过一个简单放置在皮肤上的小传感器获得读数,产生并存储关于底层结构如肌肉、韧带和肌筋膜的生物力学特性的实时数据
易动:作为这个项目的一部分,肌肉训练将使用电肌肉刺激(EMS)套装来支持
信用:美国宇航局 易动 易动项目的目的是支持宇航员的肌肉锻炼计划
在整个任务中,博士
在国际空间站锻炼时,莫勒将穿着一套特别合格的太空服
这套衣服的干电极(是平的,完全集成在衣服的材料中)提供短暂的低频脉冲来刺激肌肉
这种“肌肉电刺激”将补充宇航员的常规训练计划
目的是在准备阶段、整个空间任务期间和他返回后优化培训效果,并将用于演习的总时间减少到目前的2小时以下
一天5小时
该项目将与Myotones项目合作,该项目除了评估骨骼肌的特性外,还将每隔60天进行一次测量,以确定EMS对骨骼肌的影响
这样收集的数据将被迅速传送到位于法国图卢兹的欧空局地面站
与欧空局位于德国科隆的“欧洲宇航员中心”(EAC)一起,他们将由查里特ZWMB的一组研究人员进行分析
Cellbox-3:这个项目将使用一个全自动微型实验室来研究肌肉和神经细胞在零重力条件下的三维细胞培养,以提高我们对细胞间接触的理解
信用:Charité | Michele Salanova 细胞盒-3 正常的肌肉功能依赖于神经肌肉接头,即形成神经细胞和肌肉细胞接触点的突触
NEMUCO/Cellbox-3项目将研究这些细胞间接触点的结构和功能的变化
基于细胞培养的实验将首次用于研究零重力条件下的细胞形成
使用全自动微型实验室,分离的神经细胞的三维细胞培养模型将与年轻的骨骼肌细胞共同培养
然后,这些培养物将在国际空间站上暴露在受控条件下数天
细胞将在零重力条件下化学固定
一旦太空任务返回地球,样本将在查里特进行分析
除了显微分析,细胞还将经历RNA测序和蛋白质组分析,即
e
,对细胞内发现的整套蛋白质的分析
希望从这些实验中收集到的发现将提高我们对神经细胞供应肌肉所涉及的分子过程的理解
还希望在任务返回地球后,查里蒂的项目将为旨在优化康复和培训计划的努力提供信息
“肌肉张力和肌肉硬度是肌肉健康的重要指标,因此也是身体健康和生理表现的指标——无论是在太空还是在地球上,”教授说
博士;医生
查理特神经解剖学研究所和查理特ZWMB的迪特·布洛特纳
“作为我们Myotones项目的一部分,这种非侵入性且易于使用的技术有朝一日可能会被用于运动医学和理疗之外的领域,例如运动障碍、肌肉骨骼障碍和肌肉骨骼损伤患者的临床评估
这种数字技术在常规临床实践中的实施可以实现对患者当前健康状况的客观评估,并且可以帮助临床医生监控治疗进展
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