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，研究空間輻射對人類的影響。

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。

輻射干細(xì)胞

2019年輻射暑期學(xué)校的一等獎獲得者是德國研究人員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，然后將其放置在德國達(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模仿人心臟的細(xì)胞組成。

Emiliano希望找出哪種類型的細(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)建一個分析模型，以預(yù)測細(xì)胞在面對輻射時將如何相互作用。

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

“使用提供的專用設(shè)施令人興奮，但更重要的是，這項(xiàng)研究可能對限制放療后對心血管系統(tǒng)的有害影響有直接影響。該策略將來可能會擴(kuò)展到其他器官，并可能有助于保護(hù)宇航員健康，同時探索太空。”埃米利亞諾(Emiliano)與一個團(tuán)隊(duì)合作，提出了一個更詳細(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)胞中生長出來的組織和器官可以放在粒子加速器的射線下，以觀察它們對模擬空間輻射的反應(yīng)。

這項(xiàng)研究可以揭示個體對空間輻射反應(yīng)的細(xì)胞和分子線索。

埃米利亞諾解釋說：“我們每個人對放射線的敏感性不同，這是放射療法的問題，因?yàn)樗鼤绊懙厍蛏系挠行е委煼绞?，并對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)研究背后的另一個問題是，細(xì)胞是否會在航天飛行過程中適應(yīng)并在回到地球后'記憶'?表觀遺傳和生理變化是否會持續(xù)更長的時間?換句話說，航天飛行是否被“捕獲”為我們DNA中的足跡?