Płynny ratunek: Technologia NASA mogłaby stworzyć płyn do wlewów dożylnych w kosmosie
Na każdej wyprawie załogowej NASA przygotowuje zestaw płynu IV, który może uratować życie. W prostym roztworze soli kuchennej i wody oczyszczonej mieści się zdolność wspierania leczenia nawet w 30% przypadków medycznych podczas lotu, obejmując odwodnienie, oparzenia i inne dolegliwości.
Wyprawy poza niską orbitą Ziemi, trwające nawet do trzech lat, mogą wymagać dożylnego płynu IV dla zdrowia załogi. Obecnie jednak okres przydatności tego płynu to zaledwie 16 miesięcy. Aby uniknąć problemów z magazynowaniem przeterminowanych zapasów, naukowcy z NASA Glenn Research Center opracowali technologię, która potrafi wytworzyć płyn IV na żądanie z wody. Obecnie przygotowują się do przetestowania lekkiej wersji systemu na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Urządzenie, znane jako IntraVenous Fluid GENeration Miniaturized (IVGEN Mini), dotarło na stację 11 kwietnia w ramach misji CRS-24 Northrop Grumman i programu Commercial Resupply Services NASA, razem z innymi zapasami i sprzętem. IVGEN Mini będzie produkować płyn IV podczas demonstracji wiosną i jesienią bieżącego roku, aby potwierdzić jego działanie w kosmosie.
System działa poprzez doprowadzenie wody pitnej ze stacji do dużej torby zapasowej, która łączy się z IVGEN Mini. Woda jest filtrowana, usuwając cząstki stałe i jony mineralne. Przetworzona woda trafia do torby wyjściowej, do której dodawana jest odmierzoną dawką chlorku sodu, a powstała kombinacja tworzy sterylny płyn dożylny klasy medycznej.
"Po starcie mamy wstępnie zaplanowane operacje na maj," powiedziała Courtney Schkurko, kierownik projektu inżynieryjnego w NASA Glenn. "Załoga na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej obsłuży IVGEN Mini w ciągu dwóch dni i wyprodukuje około 10 litrów płynu. Te litry zostaną następnie powrócone na Ziemię i poddane analizie, aby upewnić się, że płyn wyprodukowany w locie spełnia wymagania i jest bezpieczny do użycia."
IVGEN Mini to druga iteracja tej technologii, początkowo nazywanej IVGEN, która została zaprezentowana na stacji w 2010 roku. Oryginał był znacznie większy, ponieważ zawierał dodatkowy sprzęt czujników, aby potwierdzić działanie systemu. Po udanym pokazie zespół stworzył zminiaturyzowaną wersję.
"Dzięki IVGEN Mini zmniejszyliśmy rozmiar i wagę systemu," powiedziała Schkurko. "Poprzedni system wykorzystywał azot w stanie gazowym do pompowania płynu przez układ. Teraz mamy zminiaturyzowane pompy, co pozwala nam lepiej planować konstrukcję i usprawniać proces filtracji."
Poza ograniczeniem trwałości zapasów prepackowanego płynu IV, IVGEN Mini odciąża także ładunek. Podczas misji w głębokim kosmosie, gdzie załogi mogą przebywać w kosmosie przez długie miesiące, ciężar mniejszego zapasu ma znaczenie. Dzięki IVGEN Mini NASA nie będzie musiała pakować nadmiaru płynu IV ? będzie można go wytworzyć na bieżąco, jeśli zapasy się wyczerpią.
"Podczas misji na Marsa, zabranie 100 litrów płynu IV zajmuje miejsce, podczas gdy IVGEN Mini zajmuje znacznie mniej," dodała Schkurko. "To kompromis między zapakowaniem toreb z płynem IV, które mogą przeterminować się w trakcie wyprawy, a posiadaniem małego urządzenia i produkowaniem go na bieżąco. To drugie zapewnia, że płyn będzie zawsze ważny, dostępny dla załogi i ogranicza ryzyko, o które musimy dbać."
Wymagania dla IVGEN Mini zależą od tego, jakie zdarzenia medyczne mogą wystąpić podczas misji w głębokim kosmosie, ile płynu byłoby potrzebne oraz jak szybko płyn może przepływać przez system. Obecny układ potrafi wytwarzać 1,2 litra płynu IV na godzinę, co wystarcza do potrzeb. Zespół także pilnuje standardów United States Pharmacopeia, zapewniających właściwe wartości pH, tolerancję na zasolenie i brak bakterii, węgla organicznego oraz cząstek stałych. Chociaż testy IVGEN Mini odbędą się na stacji kosmicznej, żaden płyn nie będzie podawany załogom.
IVGEN Mini planuje teraz testy trwałości płynu IV wyprodukowanego przez ten system jako kolejny etap tej technologii. System jest nadzorowany przez Biuro Mars Campaign NASA jako jedna z wielu technologii wspierających ludzką eksplorację Księżyca i Marsa.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
