LOCAD - LOCAD

LOCAD-PTS jamoaviy identifikatori

The "Chip ustida laboratoriya" dasturlarini ishlab chiqish (LOCAD) element - bu bog'liq bo'lgan to'plam laboratoriya-chip loyihalari NASA. Loyihalar uchta yo'nalishda birlashtirilgan chipli laboratoriya mahsulotlarini ishlab chiqaradi kosmik tadqiqotlar: Atrof-muhit nazorati va hayot tizimlarini qo'llab-quvvatlash (ECLSS), tibbiy tizimlar va masofadan qidirish. NASA ushbu loyihalar bilan bog'liq tadbirlarni NASAda ham olib boradi Marshall kosmik parvoz markazi va bortida Xalqaro kosmik stantsiya (ISS).

Portativ sinov tizimi

Hozirda ISS bortidagi LOCAD-PTS.

The Lab-on-a-Chip dasturini ishlab chiqish - Portativ sinov tizimi (LOCAD-PTS) uchun mo'ljallangan qurilmadir mikrobial XKS bortida kuzatuv.[1] U tomonidan ishlab chiqilgan Endosafe-Portable Test System (Endosafe-PTS) dan rivojlandi Charlz daryosi laboratoriyalari farmatsevtika va sog'liqni saqlash sohalarida foydalanish uchun.[2] 2004-2005 yillarda Charlz River laboratoriyalari birlashdi Karnegi instituti va NASA Marshall kosmik parvoz markazi, shu jumladan BAE Systems va Jacobs Technology, kosmik parvozlar uchun Endosafe-PTS qurilmasini (va namunaviy ishlov berish tizimini) o'zgartirish uchun. LOCAD-PTS loyihasi ko'p jihatdan NASA ning Exploration Systems Mission Directorate (ESMD) tomonidan, Exploration Technology Development Program (ETDP) doirasida va xususan Advanced Advanced Monitoring and Control (AEMC) soyaboni ostida moliyalashtirildi.[3]

LOCAD-PTS kartrigi.

Qurilmaning o'zi (yoki o'quvchi) 2,2 funtni tashkil qiladi va birlashtirilgan spektrofotometr, isitgich va nasos, bir nechta o'zgaruvchan bilan ishlaydi patronlar turli mikrobial molekulalarni aniqlash uchun. Uch xil mikrobial molekulalarni aniqlash uchun ISS bortida uch xil LOCAD-PTS lentalari mavjud: endotoksin, glyukan va lipotexoik kislota. Ushbu uchta molekula asosan ichida joylashgan grammusbat bakteriyalar, qo'ziqorinlar va grammusbat bakteriyalar navbati bilan. Bilan endotoksin va glyukan aniqlanadi Limulus amebotsit lizati (LAL) ferment dan olingan kaskad taqa qisqichbaqasi Limulus polifemasi. Lipotexoik kislota Pro-Fenol Oksidaza (PPO) fermentlari kaskadi yordamida aniqlanadi. Yunus Qisqichbaqa, Saraton borealis. Kichkina signalni kuchaytirish orqali ushbu fermentlar kaskadlari juda kam miqdordagi boshlang'ich mikrobial moddalarni aniqlashga imkon beradi. Astronavt idishni yuzasidan tampon namunasini olib, endotoksinsiz suvda eritishi va mikrogravitatsiyada LOCAD-PTS bilan miqdoriy tahlil qilishi mumkin, barchasi 15 daqiqagacha. XKS bortidagi an'anaviy madaniyatga asoslangan usullar bir necha kun davom etadi va ko'pincha erdagi olimlar tomonidan chuqurroq tahlil qilish uchun namunalarni Yerga qaytarishni talab qiladi.

Suni Uilyams ISS bortida LOCAD-PTS bilan sirt namunasini tahlil qiladi (2007 yil 31 mart)

LOCAD-PTS XKSga 2006 yil 9 dekabrda bortida uchirilgan Space Shuttle Kashfiyot STS-116. ISS bortida to'rt oylik saqlash muddati tugagandan so'ng, qurilmadan birinchi bo'lib foydalanilgan 14-ekspeditsiya /15 Parvoz muhandisi Suni Uilyams ichidagi sirtlarni tahlil qilish uchun 2007 yil 31 martda Birlik.[4] O'sha vaqtdan beri LOCAD-PTS ekipajlari tomonidan keng qo'llanilgan 16-ekspeditsiya –Ekspeditsiya 18 ISS davomida mikrobial materiallarni kuzatish. LOCAD guruhi LOCAD-PTS-ning NASA konsollaridan ISS bortidagi har bir operatsiyasini qo'llab-quvvatladi. Yuk ko'tarish operatsiyalari va integratsiya markazi (POIC) NASA Marshall kosmik parvoz markazida. LOCAD-PTS ekspeditsiyasi 20 astronavtlari Mayk Barratt va Tim Kopra tomonidan 2009 yil oktyabrgacha ISS bortida foydalanishda davom etadi.

ISS operatsiyalarining birinchi bosqichi 2007 yil martdan 2008 yil fevralgacha (14-16 ekspeditsiyalar) oralig'ida bo'lib, LAL patronlari XKS ichidagi sirtlarda endotoksinni aniqlashda ishlatilgan.[5][6][7] Endotoksin ISS yuzalarida aksariyat bakteriyalar gram-musbat bo'lganligi to'g'risida oldingi ko'rsatmalarga qaramay, XKSda tarqalganligi aniqlandi.[8] Endotoksin barcha sirt maydonlarining 50 foizida aniqlangan va odatda mashqlar, gigiena, uxlash va ovqatlanish joylari yuzalarida topilgan. Endotoksin har bir er yuzida topilgan Koloniyani shakllantirish bo'linmalari (CFU) madaniyatga asoslangan kontaktli slayd usullari bilan kuzatildi. Beta-1,3-glyukanni aniqlash uchun LAL-Glucan patronlari XKSga kosmik kemada uchirildi. STS-123 2008 yil mart oyida. Ushbu patronlar bilan o'tkazilgan dastlabki natijalar endotoksin bo'yicha kuzatilgan natijalarga o'xshashligini ko'rsatdi, ammo glyukan yuqori darajada topilgan va ISSda ancha keng tarqalgan.[9] Lipotexoik kislota aniqlash uchun Gram + patronlari) ISS bortiga chiqarildi STS-126 2008 yil 14 noyabrda. Ushbu patronlar bilan sinovlar 18 - 20 ekspeditsiyalar paytida o'tkazildi.

Dala sinovlari va ilmiy ekspeditsiyalar

NASA Desert RATS meteor kraterida simulyatsiya qilingan sirtdan tashqari ekstrakrafik faollik (EVA) paytida LOCAD-PTS tampon tizimining sinovi (2005 yil sentyabr).

LOCAD-PTS kosmosga uchishidan oldin, u simulyatsiya qilingan holda keng sinovdan o'tkazildi mikrogravitatsiya yordamida parabolik parvoz, asbobning nominal funktsiyasini va namunalarni qayta ishlash tartibini tekshirish uchun.[10][11] Bundan tashqari, u bir necha yil davomida Yerdagi ekstremal muhitda mikrobial hayotni o'rganish uchun ilmiy ekspeditsiyalarda ishlatilgan. Ushbu ekstremal muhitlar kiritilgan Svalbard yuqori Arktikada (80N kenglik) NASA homiyligida Arktik Mars analogli Svalbard ekspeditsiyasi (AMASE),[12][13][14][15] vulqonlar Kamchatka, Rossiyaning uzoq sharqida, 2004 va 2006 yillarda Rossiya-NASA Astrobiologiya Instituti (NAI) ekspeditsiyalari paytida,[16][17] davomida Arizona sahrosi NASA cho'l tadqiqotlari va texnologiyalarni o'rganish (Desert RATS) 2005 va 2006 yillar,[18][19][20] va suv osti yashash joylari Kova davomida Florida Keys NASA ekstremal atrof-muhit missiyasining operatsiyalari (NEEMO) 5-ekspeditsiya, astronavt qo'mondonligi ostida Peggi Uitson,[21][22] va Everest tog'i.[23]

LOCAD-PTS - bu NASA ning Exploration Systems Mission Directorate (ESMD) ning Exploration Technology Development Program (ETDP) tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan NASA ning Kengaytirilgan atrof-muhit monitoringi va nazorati (AEMC) dasturi doirasida qo'llab-quvvatlanadigan texnologiya. AEMC tarkibidagi barcha texnologiyalar Milliy tadqiqot kengashi tomonidan ko'rib chiqilgan va hozirda LOCAD-PTS orbitada ishlash bo'yicha ikki yildan ortiq tajribaga ega.[24]

LOCAD-PTS Exploration

Jeyk Maul ishga tushirilishidan oldin S6 trussidagi tutqichni tamponlamoqda (2008 yil 9-dekabr).
Jeyk Maul Pad 39A mikrobial tekshiruvini o'tkazish uchun LOCAD-PTS dan foydalanadi (7 avgust, 2009 yil).

LOCAD-PTS Exploration bu NASA Ilmiy Missiyasi Direktsiyasining Oy va Mars analogli missiyalari faoliyati (MMAMA) dasturi tomonidan moliyalashtiriladigan ISS eksperimentidir.[25] Bu BAE Systems, Charlz River Laboratories (CRL), NASA o'rtasidagi hamkorlikdir Jonson kosmik markazi (Astronavtlar idorasi, Ekipaj va termal tizimlar bo'limi va Ekstravekulyar faoliyat (EVA) va Ekipajni saqlab qolish tizimlari bo'limi), NASA Kennedi nomidagi kosmik markaz va NASA Marshall kosmik parvoz markazi. Eksperimentning maqsadi Oy va Marsni inson tomonidan o'rganishga tayyorgarlik ko'rish jarayonida insonning kosmosga uchishi bilan bog'liq bo'lgan biologik materialning tarqalishini kuzatish va hujjatlashtirishni ishlab chiqish va sinovdan o'tkazishdir. LOCAD-PTS Exploration eksperimenti Oy va Marsning analogli missiyalari faoliyati (MMAMA) dasturi doirasida NASA Ilmiy Missiyasi Direktsiyasi (SMD) tomonidan moliyalashtirildi va XKS bortida SMD tomonidan moliyalashtirilgan birinchi tajriba hisoblanadi.

ISS Starboard S6 truss - bo'lim 2008 yil oktyabrida va 2008 yil dekabrida LOCAD-PTS bilan tahlil qilingan Kosmik stantsiyani qayta ishlash vositasi (SSPF) NASA-da Kennedi nomidagi kosmik markaz - va yana "Space Shuttle Discovery" uchirilganidan keyin kosmosda STS-119.

S6 trussi parvoz kuni 5-mart, 2009-yil 19-mart kuni kosmosga tiqilib qolgan birinchi kosmik yo'l tomonidan Stiv Swanson (EV1) va Richard R. Arnold (EV2). Ushbu "tampon" bilvosita skafandrli qo'lqop bilan bajarilgan. O'zlari qo'lqoplarni ISS ichida EVA dan oldin ham, undan keyin ham LOCAD-PTS bilan ekspeditsiya 18 parvoz muhandisi Sendi Magnus olib ketishgan. So'ngra tampon namunalari Magnus tomonidan 2009 yil 21 mart kuni 7-mart kuni ISS bortida tahlil qilindi. Ushbu tajriba EVA ekipaji EVA ekipaji o'zlarini mikroblarni tekshirib ko'rgan birinchi marta odam kosmosga uchishida belgi qo'ydi va STS-119 ekipaji tomonidan Prezidentga eslatildi. Obama STS-119 paytida kosmosdan videokonferentsiya paytida.[26] Ushbu turdagi protsedura NASA ning boshqa sayyoralarda hayot izlash maqsadini qo'llab-quvvatlash uchun biologik materiallarning tarqalishini kuzatish va hujjatlashtirish uchun talab qilinadi.[27] va unga rioya qilish sayyoralarni himoya qilish qoidalar.

Keyinchalik LOCAD-PTS Exploration sinovlari 17A reysida amalga oshirildi Ko'p maqsadli logistika moduli (MPLM) "Leonardo" 2009 yil 5-8 avgust kunlari 39A yostiqdagi foydali yuklarni almashtirish xonasida. 17A MPLM shuningdek yuk tashish joyiga joylashtirilganidan keyin sinovdan o'tkazildi. Space Shuttle Kashfiyot STS-128, ishga tushirilishi 2009 yil 25 avgustda rejalashtirilgan. MPLM-ning o'zi bilan bir qatorda butun Rotatsion xizmat tuzilishi (RSS) va Mobile Launch Platform (MLP) bo'yicha mikrobial tekshiruv ham o'tkazildi. 17A MPLM ning tashqi yuzalari STS-128 ga tushgandan keyin ham sinovdan o'tkaziladi. Har bir MPLM yuk tashuvchisi bo'lib, Yerga qaytib keltirilgan Space Shuttle-ning foydali yuklari ko'rfazi.

Galereya

  • LOCAD-PTS kartridjining barcha uch turi uchun fermentlar kaskadlari.

  • LOCAD-PTS jamoasi NASA missiyasi nazorati (2007 yil 31 mart) dan ISS bilan suhbatlashmoqda.

  • Greg Chamitoff 17 ekspeditsiyasi paytida LOCAD-PTS dan foydalanadi (2008 yil iyun).

  • Sendi Magnus 18-ekspeditsiya paytida LOCAD-PTS dan foydalanadi (yanvar, 2009).

  • Parabolik parvoz paytida Norm Ueynrayt (o'ngda) va Jeyk Maul LOCAD-PTS sinovini o'tkazdilar (2007).

  • LOCAD-PTS AMASE (2004) davrida Arktikadagi issiq buloqlardagi mikroblarning hayotini tahlil qiladi.

  • Jeyk Maul (chapda) va Yan Toporski (o'ngda) Mutnovskiy vulqoni, Kamchatka (2004).

  • Mayk Deymon (oldingi o'rin) va Jeyk Maul NASA Desert-RATS, Arizona (sentyabr, 2006).

  • Jeyk Maul Pad 39A mikrobial tadqiqotini o'tkazmoqda (4 avgust, 2009 yil).

  • Jeyk Maul 17A MPLM-ni Shuttle foydali yuk bazasida sinovdan o'tkazdi (2009 yil 7-avgust).

  • Karissa G'arb Pad 39A mikrobial tadqiqotini o'tkazmoqda (7 avgust, 2009 yil).

Adabiyotlar

  1. ^ LOCAD-PTS xalqaro kosmik stantsiyasi (XKS) sahifasi. "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasi 2009-03-27 da. Olingan 2009-03-26.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  2. ^ Charlz daryosi laboratoriyalari (CRL) Endosafe-PTS. http://www.criver.com/en-US/ProdServ/ByType/Endotoxin/rapidtestingmethods/Pages/Endosafe-PTS.aspx
  3. ^ NASA ning Kengaytirilgan atrof-muhit monitoringi va nazorati (AEMC) dasturi. "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasi 2009-03-27 da. Olingan 2009-03-27.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  4. ^ "Foolin yo'q" - "Chipdagi laboratoriya" ishlaydi! " Science @ NASA maqolasi (2007 yil 6-aprel). https://science.nasa.gov/headlines/y2007/06apr_locad2.htm Arxivlandi 2010-03-29 da Orqaga qaytish mashinasi
  5. ^ J. Maule, N. Ueynrayt, A. Stil, L. Monako, H. Morris, D. Gunter, M. Deymon va M. Uells (2009). "Xalqaro kosmik stantsiya (XKS) bortida tezkor madaniyat - mustaqil mikroblarni tahlil qilish". Astrobiologiya, matbuotda.
  6. ^ J. Maule, N. Ueynrayt, A. Stil, H. Morris, L. Monako, M. Deymon va M. Effinger (2008). "XKS bo'yicha chip-laboratoriya: Oy va Marsni inson tomonidan o'rganishga tayyorgarlik". AIAA SPACE 2008 konferentsiyasi, San-Diego, Kaliforniya; 9-11 sentyabr 2008. Qog'oz: AIAA-2008-7900.
  7. ^ J. Maule, N. Ueynrayt, A. Stil va boshq. (2008). "Chip laboratoriyasi: astrobiologiyadan kosmik stantsiyaga". NASA astrobiologiya konferentsiyasi, Santa-Klara, Kaliforniya. 2008 yil aprel.
  8. ^ V.A. Kastro, A.N. Thrasher, M. Healy, CM Ott va D.L. Pierson (2004). "Xalqaro kosmik stantsiyaning dastlabki yashash davrida mikroblarning xarakteristikasi". Mikrob. Ekol. 2004 yil fevral; 47 (2): 119-26.
  9. ^ "Astronavtlar kemaning pastki qismini tamponladilar". Science @ NASA maqolasi (2009 yil 6-fevral). https://science.nasa.gov/headlines/y2009/06feb_locad.htm Arxivlandi 2010-03-25 da Orqaga qaytish mashinasi
  10. ^ J. Maule, N. Ueynrayt va A. Aberkrombi (2007). "Mikrogravitatsiyadagi ikkinchi va uchinchi avlod laboratoriyasida patronlarning funktsiyasi: Xalqaro kosmik stantsiyadagi (XKS) operatsiyalarga tayyorgarlik". NASA hisoboti: TM-2007-214765 "C-9 va boshqa mikrogravitatsion simulyatsiyalar", 2007 yil sentyabr.
  11. ^ J. Maule, M. Fogel, A. Stil, N. Ueynrayt, D. Pierson va D. MakKey (2004). "O'zgargan tortishish kuchidagi antigen-antikorlarning o'zaro ta'siri: kosmik parvoz paytida immunosorbent tahliliga ta'siri". J. Gravitatsion fiziologiya, 10-jild, 2004 yil 2-son.
  12. ^ J. Maule, M. Fris, A. Stil, H. E. F. Amundsen, N. Ueynrayt, M. Deymon va AMASE, Desert-RATS va LOCAD jamoalari (2007). "Oy va Mars analog saytlaridagi tezkor ilmiy operatsiyalar va inson-robot o'zaro aloqalari". 38-Oy va sayyora bo'yicha ilmiy konferentsiya, Xyuston, 2007 yil mart.
  13. ^ D. Eppler, J. Maule, A. Stil, O. Botta va G. Xantress (2008). "Svalbard: Marsga tegishli muhitda kosmonavtlarni geologiya va er usti tadqiqotlari bo'yicha o'qitish". NASA astrobiologiya konferentsiyasi, Santa-Klara, Kaliforniya. 2008 yil aprel.
  14. ^ LOCAD-PTS 2006 yil cho'l-RATS va Arktik Mars Svalbard analog ekspeditsiyalari (AMASE) sinovlari. Sayyoralar jamiyati. "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasi 2009-04-07 da. Olingan 2009-03-26.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  15. ^ J. Eygenbrode, L. Benning, J. Maule, A. Stil va X.A. Amundsen (2009). "Hayotni aniqlash ishlarida foydalaniladigan namuna olish moslamalari uchun dala asosida tozalash protokoli". Astrobiologiya, matbuotda (2009)
  16. ^ J. Maule, J. Toporski va A. Stil (2006). “Vulqonli issiq buloq muhiti qanchalik jonli? Rossiyaning Kamchatka shahrida joylashgan joy tahlillari ». Astrobiologiya, jild. 6, № 1, p. 209 yil, 2006 yil fevral.
  17. ^ J. Maule, D. Gilichinsky, A. Shou, P. Morrill, S. Leuko, R. Anitori, Z. Tsygankova va E. Gostev (2006). "Permafrost astrobiologiyasi". Muzlatilgan zamin - Xalqaro doimiy muzlik assotsiatsiyasining yangiliklar byulleteni, 30-son, p. 20, 2006 yil dekabr.
  18. ^ J. Maule, A. Stil, D. Burbank, D. Eppler, J. Kosmo, A. Ross, N. Ueynrayt, A. Child, G. Flores, L. Monako, D. Graziosi va K. Splawn (2006) . "Meteor Crater (Arizona) da simulyatsiya qilingan sirtdan tashqari avtoulovlar harakati (EVA) paytida oldinga ifloslanishni nazorat qilish: Oy va Marsni inson tomonidan o'rganishga ta'siri". Astrobiologiya, jild. 6, № 1, p. 275, 2006 yil fevral.
  19. ^ J. Maule, M. Fris, A. Stil, H. E. F. Amundsen, N. Ueynrayt, M. Deymon va AMASE, Desert-RATS va LOCAD jamoalari (2007). "Oy va Mars analog saytlaridagi tezkor ilmiy operatsiyalar va inson-robot o'zaro aloqalari". 38-Oy va sayyora bo'yicha ilmiy konferentsiya, Xyuston, 2007 yil mart.
  20. ^ LOCAD-PTS 2006 yil cho'l-RATS va Arktik Mars Svalbard analog ekspeditsiyalari (AMASE) sinovlari. Sayyoralar jamiyati. "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasi 2009-04-07 da. Olingan 2009-03-26.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  21. ^ J. Maule, D. Pierson, N. Ueynrayt, M. Ott, V. Kastro (2003). "Bakteriyalarni aniqlash: Laboratoriyada (NEEMO-SWAB) keng qamrovli tavsif bilan joyida ishlaydigan avtomatlashtirilgan real vaqt tizimining o'zaro bog'liqligi". NASA Jonson kosmik markazi Hayot fanlari ma'lumotlari arxivi, 2003 yil iyun.
  22. ^ NASA Jonson kosmik markazi hayot fanlari ma'lumotlari arxivi (LSDA). "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasi 2009-04-12. Olingan 2009-03-26.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  23. ^ NASA Mt. Everest. https://science.nasa.gov/headlines/y2009/10apr_because.htm Arxivlandi 2009-08-26 da Orqaga qaytish mashinasi
  24. ^ NASA-ning razvedka texnologiyasini rivojlantirish dasturining sharhi: oraliq hisobot | noshir = Milliy akademiyalar matbuoti. http://books.nap.edu/catalog.php?record_id=12189.
  25. ^ LOCAD-PTS Exploration International Space Station (ISS) sahifasi. "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasi 2009-04-07 da. Olingan 2009-03-26.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  26. ^ "ISS Spacewalkers sinovdan o'tgan sayyoralarni himoya qilish kontseptsiyasi." Science @ NASA maqolasi (2009 yil 20 mart). https://science.nasa.gov/headlines/y2009/20mar_locadexploration.htm Arxivlandi 2010-03-25 da Orqaga qaytish mashinasi
  27. ^ 2006 yil NASA strategik rejasi. NASA NP-2006-02-423-HQ hujjati.

Tashqi havolalar