Hopp ned til navigasjon Hopp ned til innhold
Forsøk med nanopartikler som antioksidanter settes inn i en inkubator på romstasjonen. Foto: NASA
NASA

Nanopartikler i stedet for vitaminpiller?

Nanopartikler ble testet mot oksidativt stress i menneskeceller på romstasjonen.

I dag sier vi "spis vitaminene dine", men i fremtiden kan det bli til "få i deg nanopartiklene dine".

Cellene i kroppen er hele tiden utsatt for oksidativt stress fordi molekylene våre gradvis mister elektroner. Dette er en normal prosess i kroppen, men spiller også en rolle i aldring og ved ulike sykdommer som hjertesvikt, muskelsvinn og Parkinsons sykdom.

Den beste måten å redusere det oksidative stresset i kroppens celler på er å spise sunt og få i seg nok vitaminer. Men kan nanopartikler beskytte mot oksidativt stress i menneskekroppen?

Det er viktig for romorganisasjonene å vite, fordi astronauter blir utsatt for mye mer oksidativt stress enn det mennesker gjør på jorda. Dette skyldes den økte strålingen i rommet, og på grunn av de mange endringene som skjer i kroppen under lange opphold i vektløshet.

Beskytter bedre og lenger enn vitaminer

For å undersøke om nanopartikler kan beskytte mot oksidativt stress i rommet, tilsatte italienske forskere nanopartikler til menneskelige muskelceller. Disse ble skutt opp til den internasjonale romstasjonen og dyrket i en spesiell inkubator der. (Inkubatoren vises i bildet øverst i artikkelen.)

Nærbilder av nanopartiklene finner du her. Etter at forsøket var over ble cellekulturene fryst ned, før de ble sendt tilbake til jorda med et Dragon-romfartøy i 2019.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<section xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ezxhtml="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/xhtml" xmlns:ezcustom="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/custom" version="5.0-variant ezpublish-1.0"><para>Prøver av muskelceller med nanopartikler som antioksidanter i vektløsheten på romstasjonen (til venstre) og i tyngdekraften på jorda. Foto: ESA</para></section>

Prøver av muskelceller med nanopartikler som antioksidanter i vektløsheten på romstasjonen (til venstre) og i tyngdekraften på jorda. Foto: ESA

- Da vi sammenliknet prøvene som hadde vært på romstasjonen med prøver som bare hadde vært på jorda, så vi en tydelig effekt i cellene som hadde blitt behandlet med de keramiske nanopartiklene, sier Gianni Ciofani ved Istituto Italiano di Tecnologia i Italia til ESA.

- Denne effekten tyder på at nanopartikler fungerer bedre og lenger enn tradisjonelle antioksidanter som for eksempel vitaminer, sier Ciofani.

Baby-astronaut-hypotesen

Ifølge Ciofani er det å gjøre slike eksperimenter i rommet helt annerledes enn vanlige forsøk på laben.

- Vi har færre prøver, vi kan ikke utføre eksperimentene selv, og vi har bestemte tidsfrister som oppskytingsdag, lagring på romstasjonen og landing. Dette gjør slik forskning ekstra utfordrende, men også ekstra spennende, sier Ciofani.

Ikke desto mindre klarte de italienske forskerne å finne ulike måter å forbedre og forenkle prosessen sin på, for fremtidige forsøk i rommet.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<section xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ezxhtml="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/xhtml" xmlns:ezcustom="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/custom" version="5.0-variant ezpublish-1.0"><para>Romstasjonen i 2010 og slik ser den ut i dag også. Foto: NASA</para></section>

Romstasjonen i 2010 og slik ser den ut i dag også. Foto: NASA

Resultatene støtter også det som kalles for baby-astronaut-hypotesen. Den går ut på at endringene som skjer i menneskekroppen i vektløshet minner om utviklingen i menneskefosteret mens det fortsatt befinner seg i livmoren.

- Noen forskere ser likheter mellom hvordan menneskekroppen tilpasser seg rommet med forholdene slik de er for fosteret i livmoren, sier Giada Genchi ved Istituto Italiano di Tecnologia.

- Blant annet gjelder det vektløsheten som fosteret opplever mens det flyter i fostervannet, og oksygenopptaket gjennom morkaken som er annerledes enn når babyen begynner å puste med lungene sine etter fødselen, legger Genchi til.

Menneskeceller, metall, skum og bobler

De italienske forskernes prøver blir nå analysert nærmere og sammenliknet med liknende eksperimenter som var på romstasjonen tidligere. Der har tidligere forsøk med nanopartikler beskyttet både nerveceller og lungeceller mot oksidativt stress.

Det mangler fremdeles mye kunnskap om slik bruk av nanopartikler, blant annet hva som er den beste måten å tilføre nanopartiklene til menneskecellene på, hvor lenge den beskyttende effekten varer, og om der er bivirkninger.

På romstasjonen forskes det ikke bare på medisin og helse, som lungeforsøk og 3D printing av hud og bein. Men også på materialteknologi, væskedynamikk og gassfysikk i blant annet skum, bobler, legeringer og smittehindrende metaller.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<section xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ezxhtml="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/xhtml" xmlns:ezcustom="http://ez.no/xmlns/ezpublish/docbook/custom" version="5.0-variant ezpublish-1.0"><para>I vektløsheten på romstasjonen oppfører skum og bobler seg annerledes enn på jorda. Foto: ESA</para></section>

I vektløsheten på romstasjonen oppfører skum og bobler seg annerledes enn på jorda. Foto: ESA

Vektløsheten i rommet skaper utfordringer på flere nivåer hos astronautene. Bedriften PaleBlue i Stavanger skal trene astronauter gjennom virtuell virkelighet slik at de blir bedre på kommunikasjon, samhandling og å takle krisesituasjoner i rommet. Les mer om det her.

Et forsøk som forskere ved CIris i Trondheim er med på skal dyrke lungeceller på romstasjonen. Mer om det her.