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太空气泡实验启动,研究早期癌症筛检

6月3日下午,SpaceX的火箭带着美国圣母大学(University of Notre Dame)研究组托付的一套实验器材升空。这套器材将在国际空间站(ISS)内进行为期三周的实验。研究人员在地面接收实验数据开展研究。

太空气泡实验启动,研究早期癌症筛检国际太空站。研究负责人圣母大学航空与机械工程学教授罗腾飞(Tengfei Luo,音译)说,这项研究得到的信息有助于改善一些类型癌症的早期筛检效果。“在一些癌细胞密度还很低的时候,利用气泡就可以侦测到它们。”这是该研究组去年发表在《先进材料界面杂志》(Advanced Materials Interfaces)上一份研究展示的成果。这份研究在含有生物分子的溶液里产生一些气泡,发现这些气泡能够吸引生物分子附着到它们的表面,形成一个临时的分子聚集岛。利用这项技术可以发明出高敏感度的癌症筛检工具,在癌细胞很少量的时候就检测到它们的踪迹。太空气泡实验启动,研究早期癌症筛检这项技术需要液体里面的气泡停留在固体接触面的时间越长越好,以吸引更多的生物分子。很多因素对气泡的物理过程都会产生影响,比如引力,这影响到浮力;气泡和固态接触面间的作用力,也叫毛细管缩合作用力(就像沙子混合一定比例的水,可以建造坚固的沙堡的道理);气泡表面的最小张力,即让气泡在液体内维持球状的表面张力。现在,研究人员造了这套实验器材送到太空环境下,目的是在没有引力干扰的情况下,更好地了解其它因素对气泡物理过程的影响。“如果气泡膨涨得太大,就会离开固体接触面,所以我们想知道哪些工程因素能够让气泡在表面停留更久。比如接尝试触面不同的几何形态,我们使用纳米材料以最大化接触面的毛细管缩合作用力,让气泡停留更久。我们知道(在地面环境下)浮力是阻碍泡泡涨得太大而脱离接触面的一个重要因素。所以,现在我们在太空环境进行实验,研究排除引力的影响后其它因素对气泡基本物理原理的影响。”太空气泡实验启动,研究早期癌症筛检这套器材包括四个液体单元,具有加热里面液体的功能,以及一个摄像机监控实验过程,实时地把每个液体单元内的进展发给地面的研究人员。除此之外,研究组也能得到这个实验器材内温度、压力、热能系统情况等各项读数。罗腾飞在圣母大学发布的新闻稿中说:“我们将把这些数据和地面环境下我们已知的气泡动力学对比,更好地了解各种液体力学的影响。”

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