Экспериментальная лаборатория
Животные-космонавты первопроходцы
До того, как запустить в космос человека, ученым пришлось провести ряд экспериментов на собаках и обезьянах. А затем животные стали уже полноправными "космонавтами". Кто еще, кроме людей, побывал в космосе?
Космическая викторина
Проблемный вопрос : Как эксперименты с животными в космосе помогают Человечеству?
Ученые нашей лаборатории избрали для исследования мегакосмического вещества "гидрогеля" головоногих существ. Головоногие — главные мастера маскировки во всем животном мире. Они способны активно менять цвет и узоры на своем теле, быстро подстраиваясь под окружающую обстановку.
Их многочисленные «цветовые клетки» (хроматофоры) окружены нервами и мускулами, которые деформируют наполненный пигментными гранулами мешочек, заставляя его менять цвет. Такой подход применила и наша команда.
Для этого космические ученые использовали гидрогель — податливый материал, состоящий из сети полимерных молекул, заключающей массу молекул воды. В него были также интегрированы светочувствительные наночастицы полидофамина, благодаря которым гидрогель под действием света деформировался и менял окраску.
Наша работа реализует новый инженерный подход, позволяя получить камуфляж, который можно наносить на мягкие материалы, или полностью гибкие цветные дисплеи."Искусственный гидрогелевый камуфляж" можно наносить на тело человека.Таким образом он защитит от вирусов и микробов. Вот для чего человечеству нужен гидрогель, который также необходим и подопытным мышам в космосе.
Ученые моей экспериментальной лаборатории создали гидрогель, способный остановить артериальное кровотечение! Новый гидрогель состоит из воды, желатина и смеси белков и других химических веществ. Задумывалось, что его структура будет максимально близка соединительным тканям человека. Когда ультрафиолетовый свет попадает на гель, тот затвердевает и уплотняется, прилипая к ране и предотвращая вытекание крови. И все это за 20-30 секунд!
Наша команда испытала свой гидрогель, проколов сонную артерию подопытной свиньи и наложив гель на рану. Гидрогель не только закрыл рану (и спас жизнь свиньи), но и способствовал заживлению раны. Интересно, ранение в голову тоже так заживить можно?
Итак ,теперь я точно уверена, что воду в форме гидрогеля можно смело отправлять в космическое путешествие. Мы модифицировали процесс подачи жидкости животным, что поможет в проведении экспериментов в будущем.
В 2023 году Россия запустит на орбиту биологический спутник «Бион-М», второй по счёту. На нём будут находиться мыши, мухи, растения и микроорганизмы. За месяц им предстоит получить дозу радиации, аналогичную той, что получил бы в течение 3 лет космонавт на МКС. По возвращении на Землю мышам не стоит ждать почестей, каких были когда-то удостоены собаки Белка и Стрелка. Их раздадут для исследований учёным разных стран, причём не в живом виде, а разделёнными на ткани.
Отечественная программа «Бион» полностью посвящена биологическим исследованиям. Всего с 1973 по 1996 год было запущено 11 аппаратов с различными животными. Одних только макак слетало 12 особей, причём с такими кличками, что по каждой миссии хоть мультик снимай: Крош и Иваша, Жаконя и Забияка, Дрёма и Ероша... Полученная в ходе экспериментов информация помогла разработать рекомендации для космонавтов по снижению вредного влияния невесомости на организм.
Весной 2013 года эстафета была передана новым российским аппаратам: на орбиту отправился первый спутник «Бион-М». В нём находились 45 мышей, 8 песчанок, 15 гекконов, улитки, ракообразные, рыбы и различные микроорганизмы.
Старт следующего спутника запланирован на апрель-май 2023 года.
Второй «Бион-М» должен будет выйти на орбиту высотой 800 километров. Это почти в два раза выше орбиты МКС. Дальше (из живых существ) летали только американские астронавты, покорявшие Луну, и черепахи, достигшие лунной орбиты на советском аппарате «Зонд-5» в далёком 1968 году.Если предыдущие запуски «Бионов» были ориентированы на исследование физиологии животных, то в этой миссии акцент сделают на экспериментах с радиацией. Главная задача — изучить риски, которые могут возникнуть при выходе человека за пределы низкой околоземной орбиты. Уровень излучения, который предстоит в течение месяца перенести мышам, мухам, микробам и растениям, в 10 раз превысит тот, что достался предыдущему биоэкипажу в 2013 году, и будет соответствовать гипотетической дозе за трёхлетний полёт космонавтов на МКС.
На аппарате планируются эксперименты по 10 направлениям, в том числе те, что будут придуманы и подготовлены учениками российских и зарубежных школ. Наиболее интересным представляется изучение мышей. Ожидается, что их будет 75. Большинство из них во время полёта станут питаться пастообразным кормом, как это было на первом «Бионе». Остальные получат сухую еду и воду в форме гидрогеля. Так учёные хотят модифицировать процесс подачи жидкости животным, что поможет в проведении экспериментов в будущем.
Примечательно, что в космос отправятся только мыши-самцы, самок учёные не используют. И дело не в том, что они тяжело переносят полёты, скорее наоборот. Организм самок имеет более сильную защиту от неблагоприятного воздействия окружающей среды, а потому даёт меньше полезной информации в ходе исследований. Самцы же более восприимчивы к внешним факторам, а потому более информативны для науки.
