สมาชิก
ตระกร้าสินค้า

เกร็ดความรู้ > Beauty Secret
Back


Space Gluta (Glutathione ที่มีขนาดเล็กที่สุด)

Space Glutathione (กลูต้าไธโอนอวกาศ)

โครงการดาวเทียมชีวภาพของสหภาพโซเวียตได้ก่อตั้งขึ้นในปี 1966 ด้วย Kosmos 110 และมีการเริ่มโครงการอีกครั้งในปี 1973 ด้วย Kosmos 605 สหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกาได้มีการร่วมมือกันในการบุกเบิกอวกาศในปี 1971 ทั้ง 2 ประเทศได้ทำสัญญาการร่วมมือในด้านการค้นคว้าวิจัยทางด้านวิทยาศาสตร์ สหภาพโซเวียตได้ทำการเสนอให้สหรัฐอเมริกาทดลองปล่อยดาวเทียวชีวภาพ Kosmos ในปี 1974 ไม่กี่ปีหลังจากการสิ้นสุดลงของโครงการดาวเทียมชีวภาพของสหรัฐอเมริกา (1969) โดยข้อเสนอนี้ได้เกิดขึ้นในงานวิจัยร่วมกันของสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตในปี 1975 ด้วยปฏิบัติการ Kosmos 782

ยานอวกาศ Bion ซึ่งจัดอยู่ในดาวเทียมลาดตระเวน Zenit ถูกปล่อยอีกครั้งในปี 1973 พร้อมโครงการ Kosmos 110, 605, 690, 782 และ Nauka modules โดยโคจรในดาวเทียมลาดตระเวน Zenit-2M

 

โครงการ Bion ของสหภาพโซเวียตได้ให้เครื่องมือพื้นฐานในการทดลองทางด้านชีวภาพและชีวะแพทย์ศาสตร์ในอวกาศกับสหรัฐอเมริกา โครงการ Bion นั้นเริ่มต้นขึ้นในปี 1966 มีปฏิบัติการในการทดลองทางด้านชีวภาพโดยใช้ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, หนูทดลอง, แมลง, เซลล์ และพืช บนดาวเทียมชีวภาพที่ปราศจากมนุษย์ซึ่งมีวิถีวงโคจรอยู่ใกล้โลก ในปี 1975 องค์การนาซ่าได้เข้ามามีส่วนร่วมในโครงการ Bion ทั้งหมด 9 โครงการจาก 11 โครงการ และยุติการมีส่วนร่วมหลังจากปฏิบัติการ Bion 11 ได้ถูกปล่อยในเดือนธันวาคมปี 1996 ผลจากการร่วมมือในครั้งนี้ทำให้เกิดการทดลองกว่า 100 โครงการและครึ่งหนึ่งคือการทดลองที่ปฏิบัติโดยปราศจากมนุษย์

 

สิ่งที่ถูกคำนึงถึงเป็นอันดับแรกในโครงการ Bion คือผลกระทบจากรังสีกับร่างกายมนุษย์ รังสีในอวกาศนั้นคือ 1 ในปัญหาหลักที่กระทบต่อสุขภาพของนักบินอวกาศ รังสีเหล่านี้อันตรายเนื่องจากมีพลังงานที่เข้มข้นพอจะทำลายหรือเปลี่ยนสภาพ DNA molecule ซึ่งจะทำให้เซลล์ถูกทำลายส่งผลให้เกิดปัญหาสุขภาพแบบฉับพลันไปจนถึงในระยะยาวผลกระทบแบบฉับพลัน เช่น ความดันเลือด, ท้องเสีย, คลื่นไส้และอาเจียน อาการเหล่านี้มักเกิดในระดับไม่รุนแรงและสามารถบรรเทาลงได้ แต่ผลกระทบอื่นๆนอกจากนี้อาจร้ายแรงมากกว่าเช่น ระบบประสาทส่วนกลางถูกทำลายหรือแม้กระทั่งเสียชีวิต ผลกระทบระดับนี้จะไม่เกิดขึ้นจากการสัมผัสกับรังสีอวกาศ เว้นแต่ว่านักบินอวกาศได้สัมผัสกับปรากฏการณ์ที่เกิดจากดวงอาทิตย์เช่น เปลวสุริยะ ซึ่งก่อให้เกิดรังสีในปริมาณที่สูง

 

โอกาสการเกิดโรคมะเร็งคือสิ่งที่เป็นกังวลมากที่สุดของนักบินอวกาศเมื่อกลับมาแตะพื้นโลกหลังเสร็จสิ้นภารกิจสำรวจอวกาศ ความกังวลนี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าการสัมผัสกับรังสีที่มีพลังงานเข้มข้นมากพอที่ก่อให้เกิดไอออนไนเซชั่นของทุกโมเลกุลในสิ่งเซลล์ของสิ่งมีชีวิต สำหรับรังสีในปริมาณต่ำเช่นรังสีที่เราได้รับทุกวัน เซลล์ยังสามารถซ่อมแซมตัวเองได้อย่างรวดเร็ว แต่รังสีในปริมาณที่สูง เซลล์จะไม่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ ยิ่งกว่านั้นเซลล์อาจจะเกิดการกลายพันธุ์อย่างถาวรหรือเซลล์จะถูกทำลาย เซลล์ส่วนใหญ่ที่ตายนั้นเป็นผลที่ตามมาเพียงเล็กน้อย เนื่องจากร่างกายสามารถทดแทนได้ อย่างไรก็ตามเซลล์ที่กลายพันธุ์จะแปรสภาพและและสร้างเซลล์ที่ผิดปกติขึ้นมา และอาจเกิดเป็นเซลล์มะเร็ง ถ้าการกลายพันธุ์เกิดขึ้นกับอสุจิหรือรังไข่ การกลายพันธุ์ของเซลล์อาจส่งต่อไปยังลูกหลานได้ การสัมผัสกับรังสีในปริมาณสูง เซลล์จะไม่สามารถสร้างขึ้นมาทดแทนใหม่ได้ทันและเนื้อเยื่อไม่สามารถทำงานได้ จะทำให้เกิดอาการป่วยจากรังสีหรือแม้กระทั่งเสียชีวิต

 

Pico-glutathone intro_th (2)

 

รังสีสามารถส่งผลกระทบต่อเซลล์ได้ 2 ทาง

  1. น้ำในสิ่งมีชีวิตหรือน้ำร่างกาย

น้ำจะดูดซึมรังสีในปริมาณสูงและแตกตัวเป็นไอออนเพื่อสร้างเป็นอนุมูลอิสระที่มาจากน้ำ อนุมูลอิสระนี้จะทำให้โมเลกุลของ DNA แตกสลายและเกิดแตกตัวเป็นไอออนเพื่อทำปฏิกิริยาขั้นสูงเป็นอนุมูลอิสระที่ได้มาจากน้ำจะส่งผลกับการทำลายโมเลกุลในดีเอ็นเอ ซึ่งเป็นสาเหตุของการแตกสลายของอนุพันธ์ทางเคมีหรือการเกิดออกซิเดชั่น

 

Pico-glutathone intro_th 3

 

  1. รังสีเข้าปะทะกับโมเลกุล DNA โดยตรง

ในทั้งสองกรณี โมเลกุล DNA จะแตกสลาย โมเลกุล DNA นั้นประกอบขึ้นด้วยเกลียว 2 เกลียวของโมเลกุลที่มีไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบ เชื่อมต่อกันคล้ายกับวงแหวนของบันได เกลียวที่เชื่อมกันนี้จะบิดไปมาระหว่างกันเพื่อทำให้เกิดโครงสร้างแบบเกลียวขดหมุนซึ่งบรรจุข้อมูลทางพันธุกรรมอยู่ การแตกสลายอาจเกิดขึ้นกับเกลียวใดเกลียวหนึ่งหรือทั้งคู่เลยก็ได้ แต่ปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดการแตกสลายของทั้ง 2 เกลียวจะมีความสำคัญกว่าในทางชีวภาพ ถ้าการเกิดการแตกสลายของเกลียวเกลียวเดียว เซลล์จะสามารถซ่อมแซมตัวเองและเริ่มทำงานตามปกติได้ การซ่อมแซมตัวเองนี้เกิดจากธรรมชาติของเกลียวคู่ของโมเลกุล DNA เกลียวที่ไม่ถูกทำลายจะทำหน้าที่เป็นต้นแบบให้กับเกลียวที่ถูกทำลาย แต่หากเกิดการแตกสลายของทั้งสองเกลียว การซ่อมแซมก็จะยากขึ้นและเซลล์อาจถูกเปลี่ยนสภาพ, กลายพันธุ์ไปอย่างถาวรหรือถูกทำลาย

 

หนึ่งประเด็นในจุดประสงค์หลักของโครงการ Bion คือให้ความสนใจกับกลูต้าไธโอน (GSH)กลูต้าไธโอนคือสารต้านอนุมูลอิสระที่สำคัญในพืช, สัตว์, เชื้อรา, แบคทีเรียบางชนิด และอาเคียร์ (Archaea) เพื่อป้องกันส่วนประกอบของเซลล์สำคัญจากความเสียหายที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเจนเช่น อนุมูลอิสระ, peroxide, lipid peroxide และโลหะหนัก กลูต้าไธโอนยังถูกใช้สำหรับเผาผลาญและปฏิกิริยาทางชีววิทยาเช่น การสังเคราะห์ และซ่อมแซม DNA, การสังเคราะห์โปรตีน, การสังเคราะห์ Prostaglandin, การลำเลียงกรดอะมิโน และการกระตุ้นเอนไซม์ ดังนั้นระบบทุกอย่างภายในร่างกายจะได้รับกระทบจากสภาวะของระบบกลูต้าไธโอน โดยเฉพาะระบบภูมิคุ้มกัน, ระบบประสาท, ระบบกระเพาะและลำไส้ และปอด ด้วยสภาวะที่ท้าทายของอวกาศนั้น ทำให้ต้องมีการใช้วิธีในการขนส่งชีววิทยาอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน เทคโนโลยีอณุภาคนาโนและล่าสุด Picoparticle คือสิ่งที่นำมาใช้เป็นอันดับแรกสำหรับเทคโนโลยีชีวภาพในอวกาศ

 

ในปี ค.ศ. 1959 มีการประชุมเกี่ยวกับไอเดียและแนวคิดที่อยู่เบื้องหลังนาโนวิทยาและนาโนเทคโนโลยี (จัดขึ้นโดยสมาคมฟิสิกส์แห่งอเมริกา สถาบันเทคโนโลยีในแคลิฟอร์เนีย) ภายใต้หัวข้อ “There’s Plenty of Room at the Bottom” บรรยายโดย นักฟิสิกส์ชื่อ

 

ริชาร์ด เฟน์แมน เขากล่าวถึงเทคโนโลยีนาโนว่ามีการใช้มาเป็นระยะเวลานานแล้วและในการบรรยายนี้ นักฟิสิกส์ท่านนี้ได้อธิบายถึงขั้นตอนที่สามารถจัดการและควบคุมกับอะตอมเดี่ยวๆและโมเลกุลต่างๆ ซึ่งในหลายปีต่อมา ศาสตราจารย์ โนริโอะ ทานิกูชิ ได้ใช้ทฤษฏีของริชาร์ดและประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ เครื่องมือที่มีความเฉียบคมที่สามารถมองเห็นอะตอมเดี่ยวๆได้ ซึ่งการค้นพบนี้ไม่ไม่ใช่การค้นพบสำหรับกล้องจุลทรรศน์ แต่ถือว่าเป็นจุดเริ่มต้นของนาโนเทคโนโลยีเพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติในหลากหลายด้าน

 

ในช่วงแรก นาโนเทคโนโลยีถูกค้นพบขึ้นมาเพื่อใช้ในการวิจัย DNA ต่อมาภายหลังเจ้าหน้าที่อวกาศของรัสเซียได้(กลุ่มผู้ที่ผู้ริเริ่มเทคโนโลยีนาโน)ร่วมมือกับสถาบันวิทยาศาสตร์ชั้นนำในด้านชีวะเทคโนโลยีของรัสเซีย ได้พัฒนา “พิโกเทคโนโลยี” ซึ่งมีความสามารถที่จะควบคุมและปรับเปลี่ยนโครงสร้าง DNA และ RNA ที่เกิดความเสียหายได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สูงกว่านาโนเทคโนโลยี

 

การวิจัยนี้ใช้เวลากว่า 10 ปีและใช้นักชีววิทยากว่า 2000 คนในการสร้าง Space Glutathione (กลูต้าไธโอนอวกาศ) ซึ่งเป็นสารในกลุ่มไตรเปปไทด์ (tripeptide) เฉพาะที่มีความสามารถพิเศษในการแทรกซึมเข้าสู่กระแสเลือดและเยื่อหุ้มเซลล์ได้และมีความเข้มข้นถึง 600 เท่าเมื่อเทียบกับกลูต้าไธโอนทั่วไปที่พบได้ในธรรมชาติ สารพิเศษที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวนี้ถูกเรียกว่า “พิโก-กลูต้าไธโอน” และนับเป็นสิ่งที่จะทำให้การท่องอวกาศของมนุษยชาติปลอดภัยมากยิ่งขึ้น

 

 

 

 

SHARE