Mars Express der ESA zeigt ein altes Flusstalnetz auf dem Mars / Foto: © ESA / DLR / FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Superbugs sind Bakterien, die a entwickelt haben Resistenz gegen Antibiotika. Bakterienresistenz gegen Antibiotika ist eine der große langfristige gesundheitliche Herausforderungen dass die Menschheit auf globaler Ebene konfrontiert ist. Die Welt nähert sich dem Post-Antibiotika-Ära mit Auswirkungen auf einfache Operationen und Krebsbehandlungen.
Es wird geschätzt, dass 700.000 Menschen sterben jährlich an Bakterien, die gegen mindestens ein oder mehrere Antibiotika resistent sind. In den letzten Jahrzehnten wurden nur sehr wenige neue Antibiotika auf den Markt gebracht.
Es wird geschätzt, dass Antibiotikaresistenz AMR wird zur Haupttodesursache bis 2050 erreichen 10 Millionen Todesfälle pro Jahr
Zu den Ursachen der Antibiotikaresistenz gehören :
Ärzte und Krankenhäuser verschreiben Antibiotika übermäßig
Patienten, die nicht wie vorgeschrieben Antibiotika einnehmen oder Antibiotika ohne professionelle Aufsicht einnehmen, wenn sie nicht benötigt werden
Unnötiger Einsatz von Antibiotika in der Landwirtschaft
Schlechte Infektionskontrolle in Krankenhäusern und Kliniken
Schlechte Hygiene- und Hygienepraktiken
Fehlende Labortests
Neuere Forschungen, die darauf abzielen, Menschen zu helfen, in Zukunft auf dem Mars zu leben, zeigen, dass es eine Chance gibt, dass unter den richtigen Bedingungen Marsboden könnte helfen, dieses Problem anzugehen, das zur Entwicklung von führt neue Antibiotika.
On-Orbit-Forschung sowie Weltraumtechnologie und Weltraumanwendungen können Wissenschaftlern auf der Erde helfen, die Gesundheit auf dem Planeten zu verbessern, indem sie die Umwelt überwachen, Krankheiten verfolgen, die Diagnose verbessern und an der Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe arbeiten.
Entwicklung lebender Organismen mithilfe der synthetischen Biologie: Könnten sie Superbugs bekämpfen?
Mit synthetische Biologie Es ist möglich, Bakterien zu konstruieren, um Probleme zu lösen, die von wilden Bakterien nicht angegangen werden können.
Dennis Claessen , außerordentlicher Professor und Lehrer des Jahres 2014 an der Institut für Biologie an der Universität Leiden arbeitet in den Niederlanden in der synthetischen Biologie und versucht, dieses Problem zu lösen; und mit ziemlich innovativen Ideen suchen Professor Claessen und seine Studenten nach Marsboden auf der Suche nach Antworten.
" Die Boden auf Mars hat Perchlorat darin enthaltene chemische Verbindungen, die für den Menschen toxisch sein können ", sagt Professor Claessen." Hohe Perchloratdosen können die Jodaufnahme der Schilddrüse hemmen und die Entwicklung des Fötus beeinträchtigen ", erklärt er.
Perchlorat - eine chemische Verbindung, die das Perchloration enthält - kann sowohl eine natürlich vorkommende als auch von Menschen hergestellte Chemikalie sein. Sie wird zur Herstellung von Raketentreibstoff, Raketen, Feuerwerkskörpern, Fackeln und anderen Sprengstoffen verwendetBleichmittel und einige Düngemittel. Die auf dem Mars gefundenen Perchloratchemikalien haben die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass auf dem Planeten mikrobielles Leben existiert.
"Unsere Schüler haben angefangen Aufbau eines Bakteriums das würde das Perchlorat zu Chlor und Sauerstoff abbauen, aber sie mussten wissen, ob sich das Bakterium in der Teilgravitation des Mars genauso verhält wie auf der Erde ", sagt Professor Claessen.
Random Positioning Machine: Schwerelosigkeitsmaschine für Zellkulturexperimente
Um das Problem der Reproduktion der Marsgravitation auf der Erde zu lösen, verwendete das Studententeam von Professor Claessen a Random Positioning Machine U / min welche wurde von den Niederlanden entwickelt Airbus Team für die Europäische Weltraumorganisation ESA.
"Wenn Mikroben der Familie Streptomyces gestresst werden, beginnen sie normalerweise mit der Herstellung von Antibiotika."
Dies ist das neueste Instrument, das entwickelt wurde, um mit Schwerelosigkeit oder reduzierter Schwerkraft zu experimentieren. in Labors auf der Erde, ohne in den Weltraum gehen zu müssen. Die erstes aufgezeichnetes Experiment Bei lebenden Systemen wurde vor über 200 Jahren eine Maschine zur Manipulation der Schwerkraft verwendet. 1806 mit einem rotierenden Wasserrad.
Die U / min Dreht ein geschlossenes Experiment nach dem Zufallsprinzip, ohne dass sich die darin eingekapselten Gegenstände an eine gleichmäßige Schwerkraftrichtung anpassen. Auf diese Weise kann der Einfluss der Erdschwerkraft minimiert werden, und Wissenschaftler können bequem simulieren, was im Weltraum erlebt werden würdeLabor.
Die Originalmodelle konnte erfolgreich simulieren Schwerelosigkeit normalerweise als bezeichnet Schwerelosigkeit . Das neuere RPM 2.0 kann zusätzlich simulieren Teilschwerkraft zwischen der normalen Erdgravitation und der schwerelosen Umgebung 1 g und 0 g .
Laut Professor Claessen haben sie dies während der Experimente bemerkt wenn Bakterien in Teilgravitation wuchsen, wurden sie gestresst da sie Abfall um sich herum angesammelt haben und ihn nicht loswerden konnten. "Dies birgt ein großes Potenzial, denn wenn Mikroben zu den gehören Streptomyces Die Familie wird gestresst, sie beginnt normalerweise mit der Herstellung von Antibiotika ", sagt er.
Professor Claessen sagt das siebzig Prozent aller Antibiotika Menschen benutzen sind abgeleitet von Streptomyces-Bakterien und dass diese Art von Bakterien möglicherweise noch mehr produzieren kann. "Die Verwendung der Drehzahl, um sie auf neue Weise zu belasten, kann uns helfen, diejenigen zu finden, die wir noch nie gesehen haben", sagt er.
Bodenentgiftung: Entgiftung des Bodens auf Mars und Erde
Zur Untersuchung Bodenentgiftung In größerem Maßstab baut Professor Claessen ein niederländisches Konsortium auf.
Das Team ist derzeit auf der Suche nach Finanzierung um mit der Erforschung von Streptomyces-Mikroben zu beginnen, die im Boden der Erde vorkommen. Diese Mikroben spielen eine Rolle beim Abbau organischer Stoffe.
Dann die RPM könnte auch zur Herstellung neuer Antibiotika verwendet werden. Zu diesem Zeitpunkt wäre dies eine gute Nachricht angesichts der Tatsache, dass Antibiotikaresistenz eine globale Dringlichkeit ist.
Atacama-Wüste: Mars auf der Erde
Die Atacama Wüste in Chile, an der Pazifikküste und westlich der Anden in Südamerika, bekannt als t der trockenste unpolare Ort auf dem Planeten. Der Boden der Atacama-Wüste war im Vergleich zur Oberfläche des Planeten Mars.
Nicht nur die Atacama-Wüste wurde als Drehort für Filmproduktionen mit Szenen auf dem Mars genutzt, wie z. Weltraum-Odyssee: Reise zu den Planeten , aber ESA hat auch a getestet selbstlenkender Rover in der Atacama wegen der Ähnlichkeiten mit den Bedingungen des Mars.
Wie der Mars präsentiert die Atacama keine Lebenszeichen . Im Jahr 2003 berichteten Forscher, dass sie die Tests, die von den Mars-Landern Viking 1 und Viking 2 verwendet wurden, um Leben zu erkennen, duplizierten und keine Lebenszeichen fanden.
Die NASA verwendet die Atacama, um Instrumente für zukünftige Mars-Missionen zu testen. Die Atacama ist auch eine Teststelle für das von der NASA finanzierte Erd-Mars-Höhlenerkennungsprogramm.
Perchlorate auf Mars und Erde
Die Phoenix Mars Lander ein Projekt, das von der University of Arizona im Auftrag der NASA geleitet wird 2008 entdeckte Perchlorate auf der Marsoberfläche und Perchlorate wurden auch in der Atacama-Wüste gefunden .
Assoziierte Nitratablagerungen, die organische Stoffe enthalten, haben zu Spekulationen geführt, dass das Leben auf dem Mars nicht mit Perchloraten unvereinbar ist.
Aufgrund des Vorhandenseins von Perchloraten und seiner Ähnlichkeit mit dem Mars, genau Professor Claessen und der Das niederländische Konsortium könnte den Boden in der Atacama zur Untersuchung der Bodenentgiftung verwenden. .
Internationale gentechnisch veränderte Maschine iGEM
In der Zwischenzeit hat das Team von bereits Zugriff auf die Drehzahl, um ihre Experimente durchzuführen. Studenten von Professor Claessen eingegeben in Internationaler Wettbewerb für gentechnisch veränderte Maschinen Präsentation einer Lösung für das Problem von Anbau ungiftiger Pflanzen auf dem Mars .
Die iGEM ist eine unabhängige, gemeinnützige Organisation zur Förderung der synthetischen Biologie, Bildung und des Wettbewerbs sowie zur Entwicklung einer offenen Gemeinschaft und Zusammenarbeit.
Die Teams konzentrieren sich hier auf die wichtigsten Forschungstrends, um die Grenzen der synthetischen Biologie zu erweitern, indem sie sich mit alltäglichen Problemen befassen, mit denen die Welt konfrontiert ist, wie z. B. der Resistenz von Bakterien gegen Antibiotika.