Asger Risom
Da die Mikrogravitation die durch die Erdanziehungskraft verursachten physikalischen Unvollkommenheiten eliminiert, nutzen Forscher den Orbit, um perfekte biologische Schichten herzustellen und die schnelle Zellalterung zu untersuchen, wodurch der Weltraum zu einer experimentellen biomedizinischen Fabrik wird.
Wenn Sie die perfekte künstliche Netzhaut herstellen möchten, ist die Erde ein denkbar schlechter Ort dafür. Die Schwerkraft steht ständig im Weg. Das ist die bizarre logistische Realität hinter der Fracht, die gerade auf der Internationalen Raumstation (ISS) angekommen ist.
Als eine SpaceX Dragon-Kapsel Mitte Oktober an die ISS andockte, transportierte sie Standardvorräte und eine zutiefst ungewöhnliche wissenschaftliche Nutzlast: winzige im Labor gezüchtete menschliche Gehirnmodelle, schlagendes 3D-Herzgewebe und ein spezielles Fertigungskit. Anstatt nur den Kosmos zu erkunden, verwandeln Wissenschaftler die erdnahe Umlaufbahn in eine experimentelle biomedizinische Fabrik.
Um zu verstehen, warum, muss man sich ansehen, wie sich Flüssigkeiten verhalten, wenn man die Schwerkraft entfernt.
Der Mikrogravitationsvorteil
Die Herstellung einer künstlichen Netzhaut auf der Erde beinhaltet das Schichten eines lichtempfindlichen Proteins namens Bakteriorhodopsin. Dies erfordert Hunderte von unglaublich dünnen, perfekt gleichmäßigen Schichten. Das Problem ist, dass die Erdanziehungskraft dazu führt, dass sich diese Schichten ungleichmäßig absetzen, was zu Unvollkommenheiten und instabilen Abschnitten führt.
Laut einer Missionsbeschreibung von ScienceDaily lässt die Mikrogravitation der ISS dieses Problem vollständig verschwinden. Ohne den ständigen Abwärtszug der Schwerkraft verhalten sich Flüssigkeiten anders. Die Oberflächenspannung übernimmt die Kontrolle und ermöglicht es Wissenschaftlern, perfekt homogene Strukturen zu bilden. Durch die Verlagerung des Herstellungsprozesses in den Orbit hoffen Forscher, eine makellose künstliche Netzhaut zu schaffen, die schließlich Menschen mit degenerativen Augenkrankheiten helfen kann, ihr Sehvermögen wiederherzustellen.
Altern im Zeitraffer
Der andere Teil dieser orbitalen Nutzlast dreht sich um Zeitreisen. Der Weltraum ist bekanntermaßen hart für den menschlichen Körper. Eine längere Exposition gegenüber Mikrogravitation und kosmischer Strahlung beschleunigt Knochenschwund, Muskelschwund und Zellabbau. Für Astronauten ist dies ein Berufsrisiko. Für medizinische Forscher ist es eine enorme Chance.
Laut einem Bericht von The Independent sollen die zur Station geschickten Miniatur-Gehirnorganoide Wissenschaftlern helfen, neurodegenerative Krankheiten zu erforschen. Da Raumflüge die Auswirkungen einer schnellen Alterung nachahmen, können Forscher durch die Beobachtung, wie diese Gewebe im Orbit reagieren, jahrelange biologische Veränderungen in nur wenigen Wochen verfolgen.
Dasselbe gilt für die schlagenden 3D-Herzmodelle. Durch die Beobachtung dieser Proben in einer extremen Umgebung können Wissenschaftler neue Medikamente testen und Zellschäden viel schneller verfolgen, als sie es jemals in einem Labor auf der Erde könnten.
Die außerirdische Wirtschaft
Wir erleben einen grundlegenden Wandel in der Nutzung des Weltraums. Die ISS ist nicht länger nur ein Ort, um Raketenteile zu testen oder Fotos von Hurrikanen zu machen. Sie wird zu einer wesentlichen Erweiterung der medizinischen Lieferkette.
Wenn diese Fertigungsexperimente erfolgreich sind, ändert sich die ökonomische Rechnung der Raumfahrt vollständig. Es könnte sich schließlich als effizienter erweisen, eine Rakete voller Rohproteine in den Orbit zu schicken, um perfekte medizinische Implantate herzustellen, als hier auf der Erde gegen die Schwerkraft anzukämpfen.
