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最近,加拿大的一群小學生給美國航空航天局(NASA)的科學家上了一課:他們發(fā)現(xiàn),挽救生命的腎上腺素注射筆在進入太空環(huán)境后,其中的有效成分會轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸疚镔|(zhì)。
腎上腺素自動注射器
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加拿大渥太華的圣安德烈小學(St. Brother André School)開展了一項名為“天才學生計劃”(Program for Gifted Learners, PGL)的項目,參與該項目的學生正致力于研究宇宙輻射對腎上腺素(epinephrine)的影響。腎上腺素是腎上腺素注射筆中的活性成分,通常用于嚴重過敏反應的急救治療。而這些孩子的實驗入選了NASA的“太空立方體”(Cubes in Space)計劃,這是一項針對全球?qū)W齡兒童的STEM(科學、技術、工程和數(shù)學)項目。
在項目中,這群9到12歲的小學生設計了一項實驗,他們將腎上腺素樣本放入小立方體容器中,然后利用高空氣球或火箭將它送往太空邊緣。根據(jù)加拿大渥太華大學(University of Ottawa)發(fā)布的一份聲明,渥太華大學約翰·霍姆斯質(zhì)譜研究所(John L. Holmes Mass Spectrometry Facility)的工作人員檢測了返回地球后的樣本,他們發(fā)現(xiàn)樣本中純腎上腺素的含量下降至87%,而剩余的13%已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閯《镜谋郊姿?benzoic acid)衍生物。
宇宙射線是由恒星(比如太陽)釋放的高能粒子組成的。NASA表示,我們的大氣層其實在很大程度上保護了地球上的生命免受宇宙射線的威脅,但長期暴露在宇宙射線下的宇航員卻面臨著巨大的健康風險。宇宙射線不僅會使宇航員罹患輻射病,還會增加他們終生患癌癥和其他疾病的健康風險。
渥太華大學化學與生物分子科學系教授保羅·邁耶(Paul Mayer)在聲明中表示,宇宙射線同樣也對腎上腺素等化學物質(zhì)產(chǎn)生了顯著的影響。
“在返回地球后,樣本中的腎上腺素已經(jīng)發(fā)生了化學反應并進一步降解,” 邁耶說。“事實上,在重返地球的腎上腺素溶液樣本中,腎上腺素的含量已經(jīng)寥寥無幾。這一結(jié)果讓人們不得不質(zhì)疑腎上腺素注射筆在外太空能發(fā)揮的作用。而現(xiàn)在,參與PGL計劃的孩子們正著手解決這些問題。”
苯甲酸天然存在于某些植物中(如蔓越莓、李子、肉桂等),也常被用作食品防腐劑。但美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health, NIH)認為,這種無色化合物在高劑量食用時會對人體造成健康危害。
EpiPen
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如今,這些小學生正在設計一款“筆盒”,用來保護處于太空環(huán)境下的腎上腺素注射筆。在今年6月,他們將前往美國弗吉尼亞州漢普頓的蘭利研究中心(Langley Research Center,LRC),向NASA展示他們的發(fā)現(xiàn)。