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Biolab (ESA)

Biolab (Laboratorio de Experimentos Biológicos) [1] es una carga útil científica multiusuario de un solo rack diseñada para su uso en el laboratorio Columbus de la Estación Espacial Internacional . Biolab apoya la investigación biológica en plantas pequeñas, pequeños invertebrados, microorganismos, células animales y cultivos de tejidos. Incluye una incubadora equipada con centrifugadoras en las que los sujetos experimentales precedentes pueden ser sometidos a niveles controlados de aceleraciones. [2]

Estos experimentos ayudan a identificar "el papel que juega la microgravedad en todos los niveles de un organismo, desde los efectos sobre una sola célula hasta un organismo complejo, incluidos los humanos". [3]

Descripción [ editar ]

Resumen  :

  • BioLab proporciona un laboratorio de biología en órbita que permite a los científicos estudiar los efectos de la microgravedad y la radiación espacial en organismos unicelulares y multicelulares, incluidas bacterias, insectos, protistas (organismos eucariotas simples), semillas y células.
  • La instalación de BioLab incluye una incubadora, un microscopio, un espectrofotómetro (instrumento utilizado para medir el espectro de luz absorbido por una muestra) y dos centrifugadoras para proporcionar gravedad artificial. BioLab permite a los investigadores iluminar y observar contenedores de experimentos individuales (CE), y el sistema de soporte vital de BioLab puede regular el contenido de la atmósfera (incluida la humedad).
  • BioLab está integrado en un único bastidor de carga útil estándar internacional (ISPR) dentro del laboratorio europeo Columbus, que se lanzó en la misión del transbordador espacial STS-122.
  • Los resultados de los experimentos de BioLab podrían afectar la investigación biomédica en áreas como inmunología, farmacología, desmineralización ósea, transducción de señales celulares (el procesamiento de estímulos electroquímicos en las células), reparación celular y biotecnología.

La instalación de BioLab, que se ha integrado en un único bastidor de carga útil estándar internacional (ISPR) en el laboratorio europeo de Columbus, se divide en dos secciones: la sección automatizada, o unidad central, y la sección manual, diseñada para la interacción de la tripulación con los experimentos. . La unidad central, que puede funcionar de forma autónoma o telerobótica (a través de comandos enviados desde el suelo), consta de una gran incubadora , dos centrífugas , un microscopio , un espectrofotómetro (un instrumento utilizado para medir el espectro de luz absorbido por una muestra), un mecanismo de manipulación de muestras y estiba automática con control de temperatura (ATCS)para mantener pequeñas cantidades de muestra. La sección del manual consta de la Unidad de preparación de experimentos (EPU) , el BioGloveBox (BGB) y Unidades de control de temperatura adicionales (TCU) para almacenar contenedores de experimentos (EC) y conservar muestras.

El EC está diseñado para incluir una variedad de muestras biológicas y proporcionar una interfaz con los otros subsistemas de BioLab, como energía, datos y soporte vital. El EC estándar mide 6 x 6 x 10 cm, mientras que el EC avanzado, que es capaz de grabar video, mide 10,8 x 15 x 13,7 cm. La incubadora es capaz de mantener las CE a una temperatura entre 18 y 40 C con una precisión de 0.5 C. Las dos centrífugas ubicadas dentro de la incubadora son capaces de proporcionar gravedad artificial en el rango de 0.001 a 2 G (G es la aceleración gravitacional en La superficie de la tierra). Se utiliza una serie de diodos emisores de luz (LED) para proporcionar iluminación con luz blanca y observación infrarroja.

El mecanismo de manipulación de BioLab (HM) es un brazo robótico que proporciona una interfaz entre los EC y los instrumentos analíticos de BioLab, el microscopio y el espectrofotómetro. El microscopio de BioLab, que puede ser controlado por investigadores en el terreno, tiene una resolución que varía de 0,6 a 1,8 micrómetros (μm) con un campo de visión de 0,25 μm y 1,0 μm de diámetro, respectivamente. El espectrofotómetro, que utiliza lámparas de tungsteno y deuterio, puede analizar la luz que pasa a través de la muestra en el rango espectral de 220 a 900 nm (ultravioleta, visible e infrarrojo cercano) con una resolución de 10 nm. Finalmente, el HM también permite la transferencia automatizada de muestras desde la incubadora al ATCS, que puede mantener temperaturas entre -20 y 10 C con una precisión de +/- 1 C.

En la sección manual, el BGB, que tiene un volumen de trabajo de 32 L, permite la manipulación del hardware del experimento en un entorno cerrado y controlado. También proporciona desinfección del volumen de trabajo mediante una unidad de gas ozono (O3). La Unidad Termoeléctrica (TEU) mantiene la temperatura del aire dentro del BGB entre 21 y 38 C con una precisión de +/- 2 C. Por último, las dos TCU permiten el almacenamiento de insertos de EC y ATCS antes y después de su uso a una temperatura ajustable entre -20 y 10 C con una precisión de +/- 1 C.

Lanzar [ editar ]

Biolab fue preinstalado dentro del laboratorio Columbus. El transbordador espacial Atlantis en el vuelo 1E de la Asamblea de la ISS, misión STS-122 , entregó con éxito el módulo Columbus a la ISS el 9 de febrero de 2008 .

Publicaciones relacionadas [ editar ]

  • Brinckmann E, Schiller P. Experimentos con animales pequeños en BIOLAB y EMCS en la Estación Espacial Internacional. Avances en la investigación espacial. ; 30 (4): 809-814. 2002
  • Serafini L, Vigano W, Donati A, Porciani M, Zolesi V, Schulze-Varnholt D, Manieri P, El-Din Sallam A, Schmaeh M, Horn ER. El desarrollo de hardware para el estudio de sistemas de reloj biológico en condiciones de microgravedad, utilizando escorpiones como modelos animales. Acta Astronautica. ; 60: 420-425 2007

Ver también [ editar ]

Galería [ editar ]

  • Imagen de la NASA: ISS018E012153 - Instalación de BioLab en el módulo Columbus. Imagen tomada durante la Expedición 18.

  • Imagen de la NASA: S122-E-008899: El astronauta de la Agencia Espacial Europea Hans Schlegel, especialista en la misión STS-122, continúa trabajando para preparar el nuevo laboratorio Columbus de la agencia para el servicio a bordo de la Estación Espacial Internacional.

  • Imagen de la NASA: ISS016E030923 - Instalación de BioLab en el módulo Columbus. Imagen tomada durante la Expedición 16.

Referencias [ editar ]

  1. ^ ISS, instalaciones de investigación y en órbita . (PDF)
  2. ^ Instalaciones de investigación de la ESA Archivado el 15 de noviembre de 2006 en la Wayback Machine.
  3. ^ ESA - Exploración y vuelos espaciales humanos - Estación espacial internacional - Biolab

Imagen detallada de Biolab (ESA)
 Este artículo incorpora  material de dominio público del documento de la NASA : "Laboratorio de experimentos biológicos (BioLab)" .

Enlaces externos [ editar ]

  • Laboratorio de Experimentos Biológicos (BioLab) - NASA
  • Folleto de BioLab - ESA
  • Usuarios de vuelos espaciales tripulados - ESA