國際空間站上目前使用的一種儀器可以在太空中生長大腸桿菌，為長期太空飛行中生物制造藥物的發(fā)展開辟了一條新途徑。今天發(fā)表在《自然微重力》上的研究使用了空間站儀器的地球模擬器來生長大腸桿菌，這表明可以用比現(xiàn)有方法更適合太空旅行的方法來培育它。

“如果我們能夠使微生物在太空中生長良好，那么宇航員可以使用它們按需生產(chǎn)藥品。這對于無法進行補給的長期任務生存至關重要。”倫斯勒理工學院生物科學系資深作者，教員理查德·波諾科拉(Richard Bonocora)說。“我們在這里問：'有一種更好的方法來生長微生物，因為目前使用的是空間?”我們發(fā)現(xiàn)，在有剪切力的情況下，可能會存在。”

研究小組希望在太空站上進行類似的實驗，取得令人鼓舞的結(jié)果。當他們開始使用分子生物學的主力大腸桿菌時，研究小組希望最終使用該儀器來培養(yǎng)具有抗輻射能力的微生物，這可以保護正在開發(fā)的藥物免受生產(chǎn)過程中不斷出現(xiàn)的空間輻射的影響。

細菌(如大腸桿菌)需要氧氣才能生長，而在液體生長培養(yǎng)基中給細菌充氣的金標準方法是使用軌道搖床，該設備可以水平搖動一個平臺，可以在平臺上放置裝有液體的容器。振動篩依賴于力重力的漩渦的液體內(nèi)容物，它的上升和下降的燒瓶內(nèi)，混合氧與液體。

但是Bonocora和他的研究團隊認為，2019年7月發(fā)送到空間站的儀器可以做得更好。受倫斯勒大學教授阿米爾·希薩(Amir Hirsa)的研究的啟發(fā)，美國宇航局建造的儀器利用剪切力，在兩個物體邊界處產(chǎn)生的力沿彼此相反的方向推動，類似于在構(gòu)造板塊之間的斷層線上產(chǎn)生的力。該儀器使用注射器分配一滴形成氣泡的液體。氣泡的一側(cè)附著在固定環(huán)上，而另一側(cè)附著在可以旋轉(zhuǎn)的細環(huán)上。旋轉(zhuǎn)環(huán)在氣泡表面上產(chǎn)生剪切力，使氣泡內(nèi)容物旋轉(zhuǎn)。