地球的磁層保護(hù)我們免受轟炸我們星球的最有害的宇宙射線(xiàn)的侵害，但在這種天然屏障之外，宇航員受到的輻射是海平面輻射的一百倍。

輻射風(fēng)險(xiǎn)是ESA研究工作的重點(diǎn)。去年成立了第一所“輻射暑期學(xué)校”，目的是訓(xùn)練學(xué)生并激發(fā)新穎的想法，研究空間輻射對(duì)人類(lèi)的影響。

年輕的研究人員獲得了輻射物理學(xué)和生物學(xué)的介紹，不得不考慮生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，以便在歐洲各地許多ESA的伙伴粒子加速器中運(yùn)行。最好的建議贏得了點(diǎn)燃加速器并在實(shí)驗(yàn)中發(fā)射原子粒子的機(jī)會(huì)。

輻射干細(xì)胞

2019年輻射暑期學(xué)校的一等獎(jiǎng)獲得者是德國(guó)研究人員Emiliano Bolesani，他渴望確定暴露于宇宙輻射下的心臟細(xì)胞的病理生理反應(yīng)。為此，Emiliano建議將干細(xì)胞用于心臟組織的生長(zhǎng)，然后將其放置在德國(guó)達(dá)姆施塔特GSI亥姆霍茲重離子研究中心的粒子加速器接收端。

這種方法的新穎之處在于，可以增加心臟的微組織來(lái)模仿人心臟的細(xì)胞組成。

Emiliano希望找出哪種類(lèi)型的細(xì)胞最容易受到輻射損傷-心肌細(xì)胞，內(nèi)皮細(xì)胞，平滑肌細(xì)胞或成纖維細(xì)胞-并確定它們?nèi)绾蜗嗷ビ绊?。?shù)據(jù)將有助于創(chuàng)建一個(gè)分析模型，以預(yù)測(cè)細(xì)胞在面對(duì)輻射時(shí)將如何相互作用。

漢諾威醫(yī)學(xué)院的埃米利亞諾說(shuō)：“我希望該系統(tǒng)將來(lái)也可以用于篩選可能阻止細(xì)胞受到輻射損害的分子。”

“使用提供的專(zhuān)用設(shè)施令人興奮，但更重要的是，這項(xiàng)研究可能對(duì)限制放療后對(duì)心血管系統(tǒng)的有害影響有直接影響。該策略將來(lái)可能會(huì)擴(kuò)展到其他器官，并可能有助于保護(hù)宇航員健康，同時(shí)探索太空。”埃米利亞諾(Emiliano)與一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作，提出了一個(gè)更詳細(xì)的想法，以便在航天飛行之前和之后從宇航員那里收集細(xì)胞。從宇航員的細(xì)胞中生長(zhǎng)出來(lái)的組織和器官可以放在粒子加速器的射線(xiàn)下，以觀察它們對(duì)模擬空間輻射的反應(yīng)。

這項(xiàng)研究可以揭示個(gè)體對(duì)空間輻射反應(yīng)的細(xì)胞和分子線(xiàn)索。

埃米利亞諾解釋說(shuō)：“我們每個(gè)人對(duì)放射線(xiàn)的敏感性不同，這是放射療法的問(wèn)題，因?yàn)樗鼤?huì)影響地球上的有效治療方式，并對(duì)暴露于太空輻射的宇航員產(chǎn)生影響。

“這項(xiàng)潛在的后續(xù)研究背后的另一個(gè)問(wèn)題是，細(xì)胞是否會(huì)在航天飛行過(guò)程中適應(yīng)并在回到地球后'記憶'?表觀遺傳和生理變化是否會(huì)持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間?換句話(huà)說(shuō)，航天飛行是否被“捕獲”為我們DNA中的足跡?