ห้องแล็บจิ๋วอัจฉริยะ! NASA เผยเทคโนโลยีอัตโนมัติบนสถานีอวกาศนานาชาติ ช่วยเร่งงานวิจัยยามะเร็งและชีววิทยา

nasa
nasa

จากการเปิดเผยของ NASA รายงานล่าสุดระบุว่า สถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station - ISS) ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการลอยฟ้าที่โคจรรอบโลก กำลังยกระดับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ด้วยการนำอุปกรณ์ปฏิบัติการอัตโนมัติขั้นสูงมาใช้ เพื่อลดภาระงานของนักบินอวกาศและเพิ่มประสิทธิภาพในการค้นคว้าวิจัยยารักษาโรคและชีววิทยาในอวกาศ ท่ามกลางภารกิจวิทยาศาสตร์หลายร้อยรายการที่ดำเนินอยู่พร้อมกัน

ADSEP: ห้องปฏิบัติการจิ๋วที่ทำงานได้ด้วยตัวเอง

อุปกรณ์สำคัญที่เป็นหัวใจของความสำเร็จนี้คือ ADvanced Space Experiment Processors (ADSEPs) พัฒนาโดยบริษัท Redwire ซึ่งถูกออกแบบมาให้เป็นระบบประมวลผลการทดลองในอวกาศขั้นสูงที่สามารถทำงานได้แบบอัตโนมัติ ช่วยให้นักวิจัยสามารถดำเนินการทดลองที่ซับซ้อนได้โดยใช้เวลาของนักบินอวกาศน้อยที่สุด

ภาพขยายจากกล้องจุลทรรศน์ของผลึกรูปทรงหกเหลี่ยมและทรงลูกบาศก์ที่โปร่งใสบนพื้นหลังสีส้มชมพูระยิบระยับ
ผลึกที่เติบโตบนสถานีอวกาศนานาชาติภายใต้การทดลอง ADSEP-PIL-02 เพื่อศึกษาผลกระทบของสภาวะไมโครกราวิตี้ต่อผลึกชนิดต่างๆ (Credits: Redwire)

ภายในอุปกรณ์ ADSEP แต่ละชุดจะประกอบด้วยห้องปฏิบัติการจิ๋วที่เรียกว่า "Cassettes" หรือตลับทดลอง 3-4 ชุด ซึ่งช่วยให้สามารถทำการวิจัยหลายโครงการที่มีเงื่อนไขต่างกันได้ในเวลาเดียวกัน โดยรุ่นล่าสุดอย่าง ADSEP-4 สามารถรองรับตลับทดลองได้ถึง 4 ชุดและมีระบบบันทึกภาพในตัว ตั้งแต่ปี 2017 เป็นต้นมา อุปกรณ์นี้ได้สนับสนุนงานวิจัยบนสถานีอวกาศไปแล้วกว่า 24 โครงการ

การปฏิวัติวงการยารักษามะเร็งในอวกาศ

หนึ่งในการประยุกต์ใช้ที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือการเพาะผลึกยาในอวกาศผ่านระบบ Pharmaceutical In-Space Laboratory (PIL-BOX) ซึ่งเป็นระบบตลับทดลองที่ใช้กับ ADSEP การทดลองในสภาวะ ไมโครกราวิตี้ (Microgravity) หรือสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำมาก ช่วยให้ผลึกยาเติบโตได้ขนาดใหญ่ขึ้นและมีความบริสุทธิ์สูงกว่าการเพาะบนโลก ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนายาตัวใหม่หรือปรับปรุงยาเดิมให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น

นักบินอวกาศหญิง Sophie Adenot ถือตลับทดลอง ADSEP สีเทาขนาดเท่ากล่องข้าว
นักบินอวกาศ Sophie Adenot จาก ESA แสดงตลับทดลอง (Cassette) ของอุปกรณ์ ADSEP ที่ใช้ในการวิจัยอวกาศ (Credits: NASA)

การวิเคราะห์พบว่าโครงการ ADSEP-PIL-10 ที่กำลังดำเนินอยู่ภายใต้ความร่วมมือกับ Aspera Biomedicines มุ่งเน้นไปที่การสร้างผลึกของโมเลกุลที่ยับยั้งและส่งเสริมมะเร็ง โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างยารักษามะเร็งชนิดรับประทาน นอกจากนี้ยังมีโครงการ ADSEP-PIL-15 ที่ศึกษาความเสถียรและคุณภาพของยารักษามะเร็ง และโครงการ ADSEP-ICC ที่ทดสอบตลับทดลองขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อขยายการผลิตผลึกในเชิงพาณิชย์

ไขความลับความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและจุลินทรีย์

นอกเหนือจากงานด้านเภสัชกรรม ADSEP ยังถูกใช้ในการศึกษาทางชีววิทยาที่สำคัญ เช่นโครงการ ADSEP-UMAMI ในปี 2021 ซึ่งศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่าง ปลาหมึก Bobtail (Bobtail Squid) กับจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ในสภาพแวดล้อมอวกาศ

ภาพปลาหมึก Bobtail ตัวจ้อยว่ายน้ำอยู่ในน้ำทะเล
ลูกปลาหมึก Bobtail ที่เพิ่งฟักออกมาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดลอง ADSEP-UMAMI (Credits: University of Florida)
"งานวิจัยนี้พบว่าการอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกับจุลินทรีย์สามารถช่วยลดการตอบสนองต่อความเครียดของสัตว์ที่เกิดจากการเดินทางในอวกาศ และช่วยเร่งกระบวนการพัฒนาของเนื้อเยื่อและเซลล์ประสาทได้"

การค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบระบบนิเวศปิดในยานอวกาศสำหรับการส่งมนุษย์ไปปฏิบัติภารกิจระยะยาวในอนาคต รวมถึงความเข้าใจเกี่ยวกับแบคทีเรียที่มีประโยชน์ในร่างกายของนักบินอวกาศเองด้วย

การนำระบบอัตโนมัติและความอเนกประสงค์ของ ADSEP มาใช้นี้ ไม่เพียงแต่ช่วยเปิดประตูสู่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่หลากหลายบน สถานีอวกาศนานาชาติ แต่ยังสร้างองค์ความรู้ที่จะส่งผลโดยตรงต่อการพัฒนาเทคโนโลยีการแพทย์และการดูแลสุขภาพของมนุษย์บนโลกอย่างยั่งยืน

Article Themes

Latest