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国际空间站实验揭示了未来人类太空飞行的风险:小鼠细胞研究测量了太空辐射的影响,并帮助科学家更好地评估太空飞行的安全性和风险。

一个国际研究小组在国际空间站上进行了一项长期实验,以测试空间辐射对小鼠胚胎干细胞的影响。 他们的发现将有助于帮助科学家更好地评估与未来人类太空飞行的太空辐射相关的安全性和风险。

该团队在期刊上发表了他们的发现 赫利昂 2022 年 8 月 18 日。

在他们的研究中,该团队通过将冷冻的小鼠胚胎干细胞从地面发射到国际空间站,将它们暴露在空间辐射中超过四年,并通过以下方式量化生物效应,从而对空间辐射的生物效应进行了直接定量测量。检查染色体畸变。 他们的实验结果首次表明,空间辐射的实际生物效应与早期基于空间辐射物理测量的预测非常吻合。

普通人现在能够在太空旅行,长期载人飞往月球和火星等深空的可能性正在增加。 然而,空间辐射仍然是载人探索的一个限制因素。 科学家们一直在进行深入研究,以测量空间辐射的物理剂量,以更好地了解其对人体的影响。 然而,由于迄今为止的大多数研究都是在地面上进行的,而不是在太空中进行的,因此由于空间辐射由多种不同能量的粒子组成,而且宇航员不断受到低剂量率的辐射,因此结果存在不确定性。 实际的空间环境无法在地面上精确再现。

“我们的研究旨在通过对国际空间站空间辐射的生物效应进行直接定量测量,并将这种真实的生物效应与地面实验中的物理估计进行比较,从而解决以前地面实验的缺点,”说Takashi Morita,大阪都立大学医学研究生院教授。 “这些发现有助于减少人类太空飞行风险评估的不确定性。”

该团队准备了大约 1,500 个含有高度放射致敏小鼠胚胎干细胞的冷冻管,并将它们送入太空。 他们的研究范围很复杂,发射前工作了七年,发射后工作四年,分析工作五年。 “准备实验和解释结果很困难,但我们成功地获得了与空间辐射相关的定量结果,满足了我们最初的目标,”森田教授说。

展望未来,研究人员希望将他们的研究更进一步。 “对于未来的工作,我们正在考虑使用人类胚胎干细胞而不是小鼠胚胎干细胞,因为人类细胞更适合人类风险评估,并且更容易分析染色体畸变,”森田教授说。 未来的研究可能还包括发射个体小鼠或其他实验动物来分析它们在太空中的染色体畸变。 森田教授总结说:“在深空进行此类实验可以进一步有助于减少对人类长时间旅行和停留在太空的风险评估的不确定性。”

研究团队包括来自大阪城市大学的 Kayo Yoshida、Akane Kizu、Kohei Kitada 和 Takashi Morita; 来自 Prairie View A&M 大学的 Megumi Hada 和 Premkumar Saganti; 国立量子科学技术研究所的 Kiyomi Eguchi-Kasai 和 Toshiaki Kokubo; 近代大学的 Takeshi Teramura; 日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 的 Sachiko Yano 和 Aiko Nagamatsu; Hiromi Hashizume Suzuki,来自日本太空论坛 (JSF); 京都大学的 Hitomi Watanabe 和 Gen Kondoh; 和内华达大学的 Francis A. Cucinotta。

JAXA、JSF 和日本文部科学省资助了这项研究。

故事来源:

提供的材料 大阪都立大学. 注意:内容可能会根据样式和长度进行编辑。

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