Badanei biofilmu w kosmosie

Iveta Ramonaite, Dental Tribune International

czw. 17 czerwca 2021

ratować

NOWY JORK, USA: Jak to się mówi, niebo jest granicą. Nie dotyczy to naukowców przeprowadzających pierwszy eksperyment dotyczący zdrowia jamy ustnej w kosmosie, aby zbadać wzrost i reakcję bakterii jamy ustnej na środki lecznicze w warunkach zerowej grawitacji. Projekt, który jest sponsorowany przez National Space Station US National Laboratory i prowadzony we współpracy z NASA i Colgate-Palmolive, potrwa dwa miesiące i ma częściowo na celu poprawę leczenia jamy ustnej na ziemi.

Na potrzeby eksperymentu inżynierowie z University of Nevada w Las Vegas (UNLV) zaprojektowali nowatorskie, drukowane w 3D mikroprzepływowe urządzenia pompowe, które działają automatycznie. 3 czerwca urządzenia te zostały wysłane na stację kosmiczną w 25 zestawach zawierających ślinę i bakterie zebrane od 30 pacjentów kliniki dentystycznej UNLV. Bakterie to bakterie znajdujące się w zdrowym środowisku jamy ustnej oraz te, które powodują próchnicę zębów i choroby przyzębia.

W kosmosie naukowcy będą hodować bakterie jamy ustnej na 5 mm chipach hydroksyapatytowych w urządzeniach pompujących w temperaturze 37 °C, typowej temperaturze ludzkiego ciała. Urządzenia będą w sposób ciągły dozować płynne składniki odżywcze, które są odpowiedzialne za rozwój bakterii, przy wyjątkowo niskim natężeniu przepływu, aby naśladować warunki w jamie ustnej, a każdy test będzie trwał 48 godzin.

„Istnieje wiele świetnych produktów do higieny jamy ustnej. Ale jeśli myślisz o długoterminowych podróżach kosmicznych, nie ma gwarancji, że metody Ziemi będą działać w stanie nieważkości” – powiedział w komunikacie prasowym współpracownik projektu prof. Jeffrey Ebersole, prodziekan ds. badań w UNLV School of Dental Medicine. „Ten eksperyment pomoże w zrozumieniu, jak radzić sobie ze zdrowiem jamy ustnej — zarówno w zakresie utrzymania wysokiej jakości pielęgnacji jamy ustnej, jak i leczenia chorób — w kosmosie”.

Po około dwóch miesiącach zestawy zostaną odesłane na Ziemię na pokładzie statku kosmicznego SpaceX Dragon, a naukowcy zbadają wpływ środowiska mikrograwitacyjnego na bakterie jamy ustnej oraz skuteczność środków zwalczających bakterie znajdujących się w produktach do higieny jamy ustnej Colgate-Palmolive przeciwko metabolizmowi składników odżywczych i tworzeniu biofilmów w kosmosie. Dane z bakterii wyhodowanych na pokładzie stacji kosmicznej zostaną następnie porównane z danymi uzyskanymi na podstawie podobnych bakterii wyhodowanych na ziemi.

Wielokanałowe urządzenie mikroprzepływowe opracowane przez naukowców z University of Nevada w Las Vegas. (Zdj.: Shengjie Zhai/Uniwersytet Nevada, Las Vegas)

Komentując wydarzenie, dyrektor ds. technologii w Colgate-Palmolive, dr Patricia Verduin, powiedziała w komunikacie prasowym: „Celem Colgate jest ponowne wyobrażenie sobie zdrowszej przyszłości dla wszystkich ludzi, ich zwierząt domowych i planety. Nieustannie staramy się przesuwać granice badań i rozwoju — a teraz przesuwamy się jeszcze dalej, w kosmos”.

Nie trzeba dodawać, że projekt wywołał ogromne zainteresowanie wśród jego współpracowników, a nawet pomógł spełnić kilka życiowych marzeń. „Wraz ze strażakiem i łowcą dinozaurów astronauta wydaje się być na liście wymarzonej pracy każdego dziecka” – skomentował współpracownik projektu dr Shengjie (Patrick) Zhai, naukowiec z Wydziału Inżynierii Mechanicznej na uniwersytecie. „Teraz moje marzenie astronauty spełniło się w inny sposób”.

Po zakończeniu projektu naukowcy wykorzystają dane, aby znaleźć nowe sposoby radzenia sobie z chorobami jamy ustnej i opracować ulepszone terapie zdrowotne zębów na Ziemi. „Nasze wyjątkowe partnerstwo z ISS National [Laboratory] i [UNLV] pomoże nam wyjść poza to, czego się oczekuje, poza to, co jest znane, a nawet poza naszą planetę, aby przetestować i przyspieszyć naukę o zdrowiu jamy ustnej” – podsumował Verduin.

Uwaga redakcyjna: To pierwszy z kilku projektów badawczych planowanych do realizacji w kosmosie przez Colgate-Palmolive i ISS National Laboratory. Projekt został zainicjowany w 2019 roku, ale musiał zostać wstrzymany z powodu pandemii COVID-19.