Autonomous Living Cell analYsis ON-chip for Evaluation of space Environment Effects: low-power integrated lab-on-chip for the assessment of radiation damage on living systems in nanosatellite missions
Il progetto mira alla progettazione e realizzazione di una nuova piattaforma analitica implementando una serie di tecnologie innovative in grado di fornire una soluzione altamente integrata per l'analisi in situ degli effetti dell'ambiente spaziale su sistemi biologici modello e per la valutazione di tecnologie di schermatura abbinate ad agenti radioprotettivi. L'obiettivo principale del progetto sarà raggiunto attraverso lo sviluppo di un dispositivo lab-on-chip con sensori e attuatori a film sottile integrati che implementerà un incubatore cellulare estremamente compatto in grado di campionare lo stato della coltura cellulare durante una missione spaziale utilizzando tecniche di monitoraggio in tempo reale basate sulla bioluminescenza. Saranno progettati microrganismi geneticamente modificati per monitorare specifiche risposte allo stress su un sistema reporter basato sulla luciferasi. Un sistema elettronico sarà integrato nella piattaforma per la caratterizzazione dell’ambiente radiativo consentendo di valutare la correlazione tra gli effetti biologici osservati e l'esposizione alle radiazioni.
Le caratteristiche principali della tecnologia proposta comprendono il basso consumo energetico, l'estrema compattezza, l'elevata efficienza dei dati e la completa automazione che la rendono adatta alle missioni cubesat. In particolare, verrà progettato un carico utile completo per cubesat in grado di fornire un banco di prova per una serie preliminare di esperimenti da effettuare su strutture a terra che simulano l'ambiente dello spazio profondo. Il sistema proposto rappresenterà quindi un elemento chiave per aprire la strada per missioni umane verso lo spazio profondo in quanto offre la possibilità di testare gli effetti dell'esposizione a lungo termine all'ambiente spaziale su un modello biologico utilizzando piattaforme semplici come i cubesat.