Ridotto gravità ambiente hardware Dimostrazioni di un prototipo miniaturizzato Citofluorimetro e Companion Microfluidic tecnologia di miscelazione

Diagnostica del sangue di volo spaziale hanno bisogno di innovazione. Poche manifestazioni sono stati pubblicati illustrando in volo, tecnologia diagnostica sanitaria ridotta gravità. Qui vi presentiamo un metodo per la costruzione e l'esercizio di un impianto parabolica test di volo di un prototipo di design point-of-care citometria a flusso, con componenti e strategie di preparazione adattabili ad altre impostazioni.

Fino a poco tempo, i campioni di sangue sono stati raccolti astronauti in volo, trasportati a terra sullo Space Shuttle, e analizzati nei laboratori terrestri. Se gli esseri umani devono viaggiare oltre l'orbita terrestre bassa, una transizione verso lo spazio-ready, point-of-care è richiesto (POC) test. Tale test deve essere completo, facile da eseguire in un ambiente a gravità ridotta, e non influenzata dalle sollecitazioni di lancio e il volo spaziale. Innumerevoli dispositivi POC sono stati sviluppati per imitare controparti scala di laboratorio, ma la maggior parte hanno le applicazioni strette e pochi hanno l'uso dimostrabile in un ambiente a gravità ridotta in volo. In realtà, dimostrazioni di diagnostica biomedica in gravità ridotta sono limitati del tutto, rendendo la scelta dei componenti e di alcuni problemi logistici difficile avvicinarsi quando si cerca di testare nuove tecnologie. Per contribuire a colmare il vuoto, vi presentiamo un metodo modulare per la costruzione e il funzionamento di un dispositivo diagnostico prototipo di sangue e il suo p associatoarabolic banco di prova di volo che soddisfano gli standard per prove di volo a bordo di un volo parabolico, aerei ridotta gravità. Il metodo si concentra sulla prima assemblea rig per in-volo, test ridotta gravità di un citofluorimetro e un compagno microfluidica chip di miscelazione. I componenti sono adattabili ad altri disegni e alcuni componenti personalizzati, come ad esempio una pala campione microvolumi e micromixer possono essere di particolare interesse. Il metodo quindi attenzione si sposta alla preparazione del volo, offrendo linee guida e suggerimenti per la preparazione per un test di volo di successo per quanto riguarda la formazione degli utenti, lo sviluppo di una procedura operativa standard (SOP), e altre questioni. Infine, sono descritti in volo procedure sperimentali specifiche per le nostre manifestazioni.

L'inadeguatezza della diagnostica attuali di salute spazio-ready presenta un fattore limitante per una più profonda esplorazione spaziale con equipaggio. Diagnostica devono essere completo, facile da usare in gravità ridotta, e relativamente inalterata alle sollecitazioni di lancio e il volo spaziale (ad esempio, g-forze elevate, vibrazioni, radiazioni, sbalzi di temperatura, e pressione cabina modifiche). Gli sviluppi nei test point-of-care (POCT) possono tradursi in soluzioni efficaci volo spaziale attraverso l'uso di campioni dei pazienti più piccoli (ad esempio, una puntura dito), fluidica più semplici e più piccole (ad esempio, microfluidica), e ridotto fabbisogno di energia elettrica, tra l'altro vantaggi. Citometria a flusso è un approccio interessante per in-spazio POC causa della ampia utilità della tecnologia, compresa verso conteggio delle cellule e biomarker quantificazione, nonché un significativo potenziale miniaturizzazione. Spazio rilevante Precedente flusso citometri includono il 'effic imballaggio nucleareiency '(NPE), strumento utilizzato fluorescenza simultanea ad arco lampada indotta e volume elettronico (Coulter volume) di misura ^1-4, un relativamente piccolo flusso da banco citometro che rappresenta la' prima generazione di flusso in tempo reale dei dati durante la citometria a gravità zero ^'5, un 'microflusso guaina citometro' in grado di globuli bianchi (WBC) conta differenziale a 4 e 5 parti utilizzando pretrattato 5 ml campioni di sangue intero ^6-9, e 'in fibra ottica a base di' citofluorimetro recentemente testato a bordo in International Stazione Spaziale ^10.

Valutare tecnologia diagnostica per le applicazioni spaziali potenziali viene in genere eseguita aerei ridotta gravità che utilizzano una traiettoria di volo di circa parabolica per simulare un livello prescelto di assenza di peso (ad esempio, a gravità zero, marziano-gravità) ¹¹ a bordo. La valutazione è impegnativo, perché opportunità di volo sono limitati, repetbrevi finestre itive di microgravità può rendere difficile la valutazione delle metodologie o processi che normalmente richiedono periodi ininterrotti più lunghi di 20-40 sec, e le dimostrazioni possono richiedere ulteriori attrezzature non facilmente utilizzato in volo ^12-15. Inoltre, precedenti dimostrazioni di tecnologie (IVD) in vitro diagnostici usati in, o progettati per, gravità ridotta sono limitati e molto lavoro resta inedito. Oltre ai citofluorimetri sopra, altri IVD-tecnologie spaziali rilevanti descritti in letteratura comprendono un dispositivo complesso colorazione sangue per applicazioni immunofenotipizzazione ^16, un sistema automatico fotocamera basata citometro ^12, un analizzatore clinico palmare per potenziometria integrato, amperometria e conductometry ^12,17, un dispositivo di microfluidica 'T-sensor' per la quantificazione degli analiti che si basa sulla miscelazione basato sulla diffusione e la separazione ^18, e la rotazione di un 'laboratorio su un CD' piattaforma diagnostica ¹9,20. I nuovi arrivati ​​alla sperimentazione gravità ridotta possono anche guardare a dimostrazioni di volo parabolico estranei alla diagnostica in vitro quando si tenta di rendere possibile la valutazione del dispositivo (o capire ciò che è possibile). Dimostrazioni di altri precedenti esperimenti medici o biologici con la preparazione del volo, le strategie in volo, e le apparecchiature di prova di volo ben documentata sono incluse nella tabella 1 ^{15, 21-35.} Questi possono essere informativo a causa dell'inclusione di manuale in volo compiti, l'uso di attrezzature specializzate e di contenimento sperimentale.

Tabella 1. Antenna volo dimostrativo Esempi con ben descritto Metodi / Esperimenti

Per espandere su esempi precedenti e di fornire una maggiore comprensione di successo dimostrazioni in volo, vi presentiamo una procedura modulare e adattabile per la costruzione e il funzionamento di un prototipo citofluorimetro con relativa tecnologia di miscelazione microfluidica come parte di un test di volo parabolico rig. L'impianto di perforazione permette dimostrazioni di caricamento del campione, la miscelazione microfluidica, e rivelazione di particelle fluorescenti, ed è stato testato a bordo 2010 NASA agevolato l'accesso allo spazio ambiente (FAST) flig parabolicahts, volato dal 29 settembre al 1 ° ottobre 2010. Queste dimostrazioni tirare dal inizio, metà e fine, rispettivamente, di un flusso di lavoro dispositivo di potenziale in cui campioni di sangue dal polpastrello dimensioni sono caricati, diluiti o miscelati con i reagenti, e analizzati con ottica rilevamento. Scalare un citofluorimetro in un'unità compatta richiede innovazione e un'attenta selezione parte. Personalizzato e componenti off-the-shelf sono usati qui, scelto come migliori approssimazioni iniziali di scelte componente finale, e possono essere adattabili ai disegni di altri innovatori. In seguito una descrizione dei componenti scelte prototipo configurazione è descritto su una struttura di supporto che funge da scheletro per assemblaggio rig. Componenti prototipi vengono assegnati punti, fissati e accompagnati da componenti aggiuntivi necessari per la sperimentazione di successo. L'attenzione si sposta quindi a procedure più astratte che coinvolgono procedure operative standard (SOP) lo sviluppo, la formazione, e altri aspetti logistici. Infine, le procedure specifiche per dimostrazione sonodescritto. Le strategie qui descritte e le scelte di elementi portanti di rig (ad esempio, il microscopio, scatola acrilica, ecc), anche se attuato qui per prototipo specifico, parlano le questioni generali e le sfide rilevanti per la verifica qualsiasi apparecchiatura diagnostica di sangue in un ambiente a gravità ridotta .

Nel 2010 Voli, due lunare-gravità (il raggiungimento di circa 1/6 della gravità terrestre) e due voli di micro-gravità sono stati programmati in 4 giorni, anche se in ultima analisi, questi sono stati riprogrammati in 3 giorni. Le dimostrazioni sono state effettuate a bordo di una modifica gestite da privati, narrow-body jet aereo di linea ^36. Ogni volo, a condizione 30-40 parabole, ciascuna producendo circa 20 sec di alta gravità (circa 1,8 g), seguita da 20-25 secondi di condizioni di ridotta gravità. Dopo mezzo delle parabole furono eseguiti, il piano in pausa per un periodo di circa 5-10 minuti in volo livellato per consentire il piano di girarsi e tornare verso il luogo di destinazione, mentre performing il resto delle parabole.

I campioni di sangue umano utilizzato in questo protocollo sono stati raccolti con l'approvazione IRB utilizzando protocolli mini-invasivi (vedi Ringraziamenti).

1. Rig Assemblea

1. Montare i componenti prototipo (fluidici, ottici, elettronici di controllo / acquisizione dati) per una semplice citometria a flusso del sistema da utilizzare in condizioni di gravità ridotta
   1. Preparare un sistema di pressione con il minimo peso e il potere ha bisogno di guidare fluidica del sistema
      1. Collegare una pompa dell'aria miniaturizzato ad un sensore di pressione differenziale.
      2. Per mantenere una pressione costante di guida, controllare l'uscita della pompa utilizzando impulsi di larghezza-modulazione e un ciclo di lavoro regolata mediante un regolatore proporzionale-integrale-derivativo software controllo personalizzato (passo 1.1.7).
   2. Assemblare un contenitore di fluido che può essere caricato senza intrappolare aria (vedere il punto 3.4)
      1. Montare un flacone di plastica rigida (Figura 1A) con un diaphra latticegm, tappare bene a protezione diretta, e la tubazione aria in ingresso alla base flaconcino (connessione sigillato con adesivo ottico).
      2. Assicurarsi che la pompa pressurizza il flacone senza aria o perdite di fluido, comprimendo il diaframma per guidare il flusso del fluido dal tubo di uscita tappo.
   3. Progettare un contenitore per rifiuti fluido per la raccolta dei rifiuti senza costruire una contropressione che comprometterà il flusso
      1. Utilizzare una fiala-incollato-in-a-vial disegno (Figura 1B) per il doppio contenimento.
      2. Tappare le fiale con una finestra spugna schiuma assicurato che intrappola rifiuti galleggianti, ma permette l'equalizzazione della pressione d'aria con l'ambiente della cabina.
   4. Fare un caricatore di esempio per l'utilizzo in gravità ridotta
      1. Macchina e assemblare un design morsetto a molla con guiderails (Figura 1C) tale che Collari in modo affidabile una capillare guaina montato tra due o-ring nella linea del fluido. Assicurarsi che conserva volume del campione durante il caricamento, ospita sistema priming quando un campione non è inserita, ed evita erranti introduzione bolla.
      2. Assicurarsi che in assenza di un capillare, le molle premono gli O-ring insieme per completare la linea del fluido e permettere innesco senza perdite (Figura 1D, sinistra).
   5. Progettare un micromixer che non si basa su sottocomponenti meccanici alimentati a funzionare
      1. Concepire un due di ingresso micromixer spirale vortice (Figura 1E) che consente di ottenere avvezione caotico necessario superare flusso laminare all'interno dei canali microfluidici. Questo disegno trasporta tutte rientranti fluido a valle in modo che un esempio di esecuzione non influenza il successivo.
      2. Per comodità, fabbricare disegno scelto con il metodo (Figura 1F) rapido prototipo di polidimetilsilossano (PDMS). Utilizzare un bidimensionale fotomaschera creazione computerizzata stampato a 20.000 dpi per fabbricare la necessaria SU-8 stampo in una struttura camere bianche ^37.
         NOTA: Utilizzare un modicato 23 gauge bene di un mulino di foratura verticale a praticare fori alle bocche di porto, vortice, ingresso di rilevamento, e luoghi di uscita di rilevamento, e una lente di ingrandimento mano per aiutare a puntare l'ago. Tagliare i frammenti da PDMS utilizzando una lametta e montare i fori con 0.5 "perni in acciaio cavi che spuntano dal lato non stampato retro del chip. Collegare il pin di uscita a spirale al centro del perno di ingresso canale di rilevamento utilizzando tubi microbore.
      3. Chip Pulire accuratamente con etanolo e superficie superiore sagomata a secco con del nastro adesivo opaco. Utilizzare una siringa vuota a soffiare etanolo fuori dei perni. Trattare chip di PDMS e un vetro di copertura incontaminato all'interno pulitore plasma e li legherà entro 10 secondi con una leggera pressione, controllando immediatamente al microscopio ottico che il chip viene premuto completamente senza compromettere la pervietà del canale.
   6. Montare un blocco ottico in miniatura palmare con riconoscimento delle particelle fluide
      1. Il disegno in figura 2AB è adatto a due colori eilluminazione laser pifluorescence e la rilevazione, e utilizza una PDMS straight-canale (120 da 200 micron) di flusso cella per convenienza.
      2. Blocco Mount (Figura 2C) utilizzando componenti ottico-meccanici disponibili in commercio e allineare singolo fotone moduli di conteggio fibrate.
   7. Elettronica di progettazione e software per il controllo del dispositivo e acquisizione dati
      1. Per comodità nella prototipazione precoce, utilizzare pezzi a mano saldato connessi alla acquisizione dati (DAQ) carte (Figura 2D).
      2. Codice e programmare un software personalizzato (esempio in Figura 2E) di operare dispositivi rig e sincronizzare tutti i dati.
2. Componenti aggiuntivi (non formalmente parte del prototipo)
   1. Incorporare un accelerometro a 3 dimensioni (Figura 2D, a sinistra) e di un misuratore di portata (non nella foto). Un accelerometro è presente a bordo dell'aeromobile, ma (probabilmente) non può essere direttamente sincronizzato other registrati i dati.
3. Combinazione di risparmio energia elettrica
   1. Un meccanismo per lo spegnimento rapido e completo di elettronica (necessario per motivi di sicurezza sui voli ridotta gravità)
      1. Collegare una presa multipla singola (con singolo pulsante I / O) al pannello di distribuzione di energia aeromobili (120 V ca 60 Hz).
      2. Rimuovere batteria del computer portatile e laptop set di operare attraverso il cavo di alimentazione solo.
   2. Alimentazione per tutti i dispositivi
      1. Direttamente alimentare il computer portatile (batteria rimossa), un microscopio ottico, e due rivelatori di fotoni con presa multipla.
      2. Restanti dispositivi di alimentazione tramite schede DAQ USB collegate alle batterie dei notebook o utilizzando.
4. Layout rig Volo-ready
   1. Considerazioni per il successo delle prestazioni in volo
      1. Spazio totale disponibile è limitata ad un'area inferiore a quello previsto per una dimostrazione analoga a terra (Figura 3A). Si consideri lo spazio totale disponibile e come che spasso sarà diviso tra spazio impianto sperimentale (anche per i componenti oltre a quelle formalmente parte del prototipo) e lo spazio utente che circonda l'impianto di perforazione. Impianti sperimentali variano in termini di posizionamento in avanti o indietro, ma questo non influisce in gran parte disponibile spazio operativo (o in volo fisica).
      2. Determinare quali componenti più propriamente accessibili in un in piedi, in ginocchio, o altezza del pavimento, oltre a considerare che i componenti beneficeranno maggiormente della protezione già raggiunto all'interno di una struttura di supporto.
   2. Struttura di supporto Rig
      1. Ottenere o costruire un rack verticale che soddisfa considerato esigenze di layout, contiene tutti i componenti, consente livelli verticali differenti per l'organizzazione, resiste accelerazioni di volo, e in tutta sicurezza attribuisce al previsto piano cabina dell'aeromobile.
      2. Assegnare i componenti a livelli all'interno del rack (Figura 3B): un livello superiore per posizionare il computer portatile, un livello medio-rack per contain sottocomponenti prototipi e un livello del pavimento per contenere salviette extra, guanti e un contenitore di rifiuti vari.
      3. Concepire strutture supplementari all'interno del rack per ospitare diversi livelli desiderati. Implementare travi di sostegno a 'mid' altezza per contenere 2 ft. Da 2 ft. Piastra microscopio basetta per l'avvitamento verso il basso i componenti dell'impianto di perforazione, e travi di sostegno di circa 2 piedi più in alto per supportare un computer portatile depressione volo approvato.
      4. All'interno livelli verticali, determinare disposizione ottimale dei componenti, tenendo conto limitazioni accessibilità sostenuti a causa della presenza di altri componenti, nonché a causa del potenziale di posizione / orientazione della piattaforma stessa a bordo di un volo (ad esempio, ⁴ a lato di un impianto di perforazione quadrata può essere vicino alla parete aerei, lasciando solo 3 lati accessibile).
         NOTA: I cosciali per fissare operatori test sono ad una distanza fissa dalla piattaforma e possono non essere disponibili su tutti i lati.
      5. Sulla base di queste determinazioni, diVide la piastra basetta in 4 quadranti (Figura 3C), ponendo luoghi dedicati per l'elettronica e il blocco ottico verso il muro velivolo, e il caricatore del campione e il chip microfluidica verso lo spazio in cabina.
5. Prototipo in sicurezza, di contenimento, e la configurazione di visualizzazione
   1. Elettronica audio
      1. Design, tagliato al laser, e assemblare una scatola acrilica personalizzato (Figura 2D) per contenere le schede di acquisizione dati (con cinturino in basso) e tavole a mano saldato (avvitato alla parete della scatola).
      2. Utilizzare una porta girevole per un facile accesso (fissato in volo con tessuto gancio-e-velcro) e fori di uscita per i cavi USB e fili.
   2. Caricatore di esempio
      1. Realizzare un acrilico su misura 'guanto' di dialogo (Figura 4A) con fori di accesso braccio per fornire uno spazio cubico in cui eseguire la dimostrazione di caricamento (Figura 4C) senza rischio di contaminazione della cabina di volo.
      2. Feed tubi da e caricatore attraverso piccoli fori circolari nel lato della scatola.
   3. Micromixer
      1. Adattare attrezzature utilizzate per terra. Bolt uno stereomicroscopio (Figura 4B) alla piastra breadboard e in forma con un supporto di chip in acrilico su misura, anche imbullonato alla piastra.
      2. Montare una camera CCD USB ​​per l'oculare del microscopio e collegarlo al portatile (Figura 4D) per salvare il video sincronizzato con altri dati (la gravità, la pressione di guida, e portata).
   4. Blocco ottico
      1. Realizzare una scatola acrilica opaca personalizzata (Figura 4A, a destra) per coprire il blocco, proteggendolo dalla luce ambientale e ridurre i rischi laser.
      2. Utilizzare una 'finestra' filtro ottico per controllare in modo sicuro la funzione laser.
   5. Laptop
      1. Bolt un vassoio portatile volo approvato per le travi di sostegno all'interno della struttura di supporto.
      2. Usa hook-e-velcro per fissare i cavi USB lungo architettura rack.
6. In volo attuazione di dimostrazione
   1. Semplici interventi per procedere con dimostrazioni
      1. Incorporare componenti aggiuntivi che eliminano necessarie regolazioni manuali tubi in volo o altre azioni che richiedono l'destrezza o potrebbe rischiare perdite di fluidi nell'ambiente cabina.
         1. Personalizzata macchina e integrare un collettore di pressione (Figura 5A) costituito da un cilindro di alluminio con fori filettati per montare un adattatore a vite ago luer servire come presa di pressione. Praticare fori più piccoli lungo la circonferenza per adattarsi O-ring e tubi microbore come punti vendita. Utilizzare per pressione fiale di origine più contemporaneamente.
         2. Assemblare un gruppo di elettrovalvole a tre vie (Figura 5B) azionate da interruttori a MOSFET tandem (Figura 5C) cablati su una scheda DAQ. Adattare tubi microbore per adattarsiporte della valvola. Utilizzare per controllare il flusso di fluido dalle diverse fiale.
      2. Software Programma per procedere attraverso dimostrazioni (Figura 6) con interventi solo pulsante (ad esempio, clic singolo sul portatile).
   2. Controllo manuale Backup
      1. Aggiungi pinze scorrevoli a impianto di perforazione per consentire un certo controllo manuale sulle fluidica, forse, se la tubazione in modo imprevisto deve essere scollegato e ricollegato durante il volo.
      2. Includi sufficienti salviette di pulizia nella sezione cremagliera piano in caso di perdite nel volo.
7. Volo disturbi disponibilità: sistema pronto per eventuali forze improvvise scosse, vibrazioni, o passeggeri collisione in volo.
   1. Stabilizzazione Allineamento
      1. Applicare asciugatura rapida epossidica per componenti allineati che sono facilmente mal regolato, in particolare i componenti ottici.
      2. Applicare grade resina epossidica industriale sopra la resina epossidica ad asciugatura rapida, così da garantire altri components, se necessario, compreso l'attacco della telecamera CCD all'oculare del microscopio.
   2. I test fisici di disturbo
      1. Agitare struttura di supporto rig con tutti i componenti in atto.
      2. Controllare la funzionalità dei singoli componenti dopo aver sottoposto l'impianto di perforazione per il disturbo, componenti ottici particolarmente allineati.
   3. Gestione del rischio passeggeri
      1. Applicare imbottitura in schiuma di aree (angoli, bordi) delle apparecchiature struttura del rack verticale che potrebbe danneggiare un passeggero di volo che bussa accidentalmente nel rig (Figura 4C).
      2. Imbottitura sicura con del nastro adesivo nero.

2. Dimostrazione di preparazione e Logistica

1. In volo o assegnazioni di ruolo del team a terra
   1. Assegnare operatore rig (s) per eseguire sia l'installazione impianto e tutte le operazioni di hands-on in volo. Hands-on gli operatori possono visualizzare meglio quando l'installazione impianto di perforazione è completa.
   2. Assegna un lettore POS per leggere il SOP alta voce durante l'allenamento e in volo. Il processo di lettura SOP durante l'allenamento può identificare messa in scena scomoda o inopportuna.
   3. Assegnazione di supporto a terra per eseguire la preparazione del campione e tutti gli altri compiti di preparazione non coinvolgono direttamente l'impianto di perforazione, riducendo al minimo gli oneri di tempo per gli operatori dell'impianto di perforazione.
2. Procedura operativa standard iniziale (SOP) di sviluppo
   1. Scrivere tutti i passaggi per incorporare pre-volo (giorno prima e la mattina prima), in volo, e le procedure di post-volo utilizzando solo attrezzature e materiali che sarà disponibile nella posizione di volo. Un blocco da 5 a 10 min di livello di volo aereo può essere disponibile per le procedure di impostazione dell'ultimo minuto prima di iniziare parabole o al giro di boa mentre l'aereo si gira.
   2. Assegnare procedure sperimentali in volo ai numeri dedicati di parabole, rilevando che le parabole saranno probabilmente separati a metà strada per permettere al piano di girarsi e tornate al pianerottolosito, e che un altro gruppo può richiedere l'aereo per livellare metà esperimento o meno parabole possono essere volato del previsto.
   3. Concepire le procedure di dimostrazione per ridurre al minimo il rischio di pericolo biologico al di là di contenimento efficace, evitando di campioni biologici reali, quando possibile. Utilizzare blu colorante alimentare a spillo con perline di conteggio fluorescenti (Figura 1D) come alternativa al sangue durante la dimostrazione del campione del caricatore.
3. Formazione di dimostrazione
   1. Impostare un programma di allenamento sufficiente per rivedere completamente e perfezionare la SOP, così come generare dati accurati di controllo a terra da confrontare con i dati di volo.
   2. Dopo aver eseguito SOP pre-volo, 'bloccare' l'impianto di perforazione in una stanza per simulare l'esperienza in volo, taglio l'accesso a strumenti o materiali a terra. Per la formazione ancora più severi, delimitare una sezione del pavimento soddisfare le quote assegnate che saranno disponibili durante il volo ^32.
   3. Durante l'allenamento, seguire SOP eXactly, e utilizzare un cronometro per annunciare 20 a 30 parabole sec, indica l'ingresso e l'uscita di gravità ridotta, così come una pausa parabola metà del volo.
   4. Incorporare SOP finalizzati in orari effettivi di volo al giorno, dividendo le attività di 'pre-volo' tra giorno-di-volo e giorno-prima-volo.
   5. Treno per imprevisti occorrenze in volo, compresa forze improvvise che colpiscono l'impianto o l'aereo improvvisamente livellamento nel bel mezzo di un esperimento.
   6. Stabilità di prova di campioni e reagenti quando sottoposti ad una lunga pausa (ore o più) tra le procedure pre-volo e in volo l'attività. Si noti anche che le temperature potrebbero essere significativamente più alto in posizione di volo.
   7. Treno più persone come operatori primari operano sapientemente il dispositivo durante il volo. E 'imprevedibile che si ammalano durante le parabole, e un determinato utente può essere influenzato da un volo e diventare malato su un altro.
4. Apparecchiature a terra e di supportomateriale
   1. Assemblare una cassetta degli attrezzi per includere componenti di backup e le attrezzature necessarie per le riparazioni, tra cui utensili manuali, attrezzature per saldatura, e colla / resina epossidica, tra molti altri articoli.
   2. Raccogliere il campione e le quantità di reagenti di là di ciò che è destinato ad essere utilizzato durante i voli di linea in caso di imprevisti rinvio volo si verifica dopo un campione o del reagente è già stato preparato per il volo.
5. Spedizione
   1. Spedizione necessarie per trasportare l'impianto di installazione, apparecchiature a terra (strumenti, centrifughe, Pipette, vortex, altri) e deperibili (cellule del sangue, reagenti). Garantire un tempo sufficiente per ricevere, esaminare, montare, e l'hardware di prova per la campagna di volo.
   2. Rig Encase su tutti i lati tranne fondo con l'involucro di bolla. Rig nave utilizzando una casella di cassa di legno su misura, dotato internamente con imbottiture e materiale shock.
   3. Nave di supporto apparecchiature a terra / strumenti in un contenitore rigido o al torace.
   4. Deperibili navi in ​​1 a. Di spessore isolatiscatola della gomma piuma, contenente ghiaccio secco per gli elementi che necessitano di -20 ° C stoccaggio e freezer accumulatore di freddo per gli oggetti che necessitano di 4 ° C di stoccaggio.
6. Test pre-volo
   Eseguire test pre-volo nella posizione di volo per verificare la funzionalità di tutti i componenti diversi giorni prima che i voli.
   Impianti aerei sono pesati e gru caricati sull'aeromobile, e probabilmente rimangono sul velivolo per tutta la durata della settimana volo.

3. Le dimostrazioni in volo

Dimostrazioni / esperimenti sono divisi tra due designazioni giorno ("Day A" e "B Day" di seguito). Un giorno è designato per la manifestazione micromixing and Day B è indicato per la rilevazione delle particelle e del campione di carico dimostrazioni.

1. Preparazione del campione di terra per le dimostrazioni micromixer (Giorno A solo)
   1. Diluire 3 ml blu colorante alimentare in 12 ml di 1x tampone fosfato salino (PBS).
   2. Diluire 3 ml di colorante alimentare giallo into 12 ml di PBS 1X.
   3. Strain 15 ml di globuli rossi in commercio purificati.
      ATTENZIONE: Poiché non esistono metodi di prova in grado di garantire con certezza al 100% l'assenza di un agente infettivo, prodotti di origine umana devono essere trattati come i rischi biologici.
   4. Vial di carico (vedi punto 3.3) per ogni campione, più un flacone aggiuntivo contenente solo soluzione salina.
2. Preparazione del campione di terra per il blocco dimostrazione ottica
   1. Unire 60 ml fluorescenti conteggio sfere con 14 ml di PBS 1X (4,3 perline / mL) con 1% Tween. Caricare in fiala del campione.
      ATTENZIONE: Maneggiare tutti i prodotti chimici con prudenza e l'utilizzo di dispositivi di protezione individuale (DPI).
   2. Diluire 50 ml bastone dito campione di sangue intero di 100 volte con PBS 1x e aggiungere SYTO 83 tinture per [Finale] = 5 micron. Leggermente vortice per mescolare. Incubare per> 5 min a temperatura ambiente.
      ATTENZIONE: SYTO 83 colorante è dissolto in dimethylsulfoxide (DMSO), che viene facilmente assorbito attraverso la pelle. Può essere irritante per gli occhi, le vie respiratorie e la pelle. Maneggiare con DPI.
   3. Campione di cellule Centrifugare (a 2.300 xg per 4 min), pipettare il surnatante.
   4. Lavare campione di cellule colorate con l'aggiunta di 1 ml 1x PBS, centrifugazione a 2.300 xg per 4 min pipettaggio il surnatante. Ripetere altre due volte.
   5. Il volume a 15 ml tornare con PBS 1x per raggiungere una finale diluizione 1: 500 volte dell'originale magazzino commerciale. Cellule Strain e carico in fiala del campione.
3. Preparazione del campione di terra per il campione caricatore dimostrazione (solo Day B)
   1. Preparare materiali di consumo capillari per il campione caricatore dimostrazione tagliando tubi capillari micro-ematocrito in 15 segmenti mm con una lama di rasoio.
   2. Preparare campione per caricatore dimostrazione: Mescolare 250 microlitri perline stock fluorescenti con 250 ml diluito blu colorante alimentare (500 perline / mL). Draw 250 ml del campione in due 1 ml siringhe, ciascuna dotata di una punta smussata needle che viene registrato chiusa con nastro isolante.
4. Caricare fiale di origine dei fluidi
   1. Applicare pulito, privo di polvere di lattice diaframma per fiala (dito tagliato dal guanto accettabile). Assicurarsi che il diaframma è abbastanza lungo da estendersi dal piano flaconcino e ripiegare il bordo esterno superiore. Far scorrere l'anello flaconcino sulla parte piegata.
   2. Posizionare un morsetto scorrevole temporanea sul tubo di uscita tappo che impedisce l'espulsione del fluido durante l'inserimento cap.
   3. Prima di riempire il flacone, pressurizzare negativamente la fiala con una siringa per espandere il diaframma. Versare il liquido in alto di fiala e inserire il tappo con un angolo tale che l'aria è intrappolata sotto il tappo durante il posizionamento tappo (un fluido si riverserà fuori). Brevemente rimuovere morsetto scorrevole per riempire il tubo di uscita e rilascio crollare la pressione esercitata dalla membrana.
5. Preparare dimostrazioni rig
   1. Collegare e controllare tutte le connessioni dei tubi
   2. Agganciare fiale di origine nel sistema. Fiale si inseriscono in un ACRY personalizzatotitolare flacone lic e fissarle con e gancio-e-velcro.
   3. Svuotare i rifiuti contenuti in fiale o bidoni.
   4. Controllare lo spazio sul disco rigido e di avvio software dimostrativo personalizzato.
   5. Eseguire fluidica Sistema di adescamento procedura specifica per ogni dimostrazione.
   6. Swap in nuove batterie a qualsiasi dispositivo alimentato a batteria (ad esempio, accelerometro).
   7. Agitare a mano campioni di particelle fluorescenti.
   8. Eseguire breve esperimento di test pre-volo.
6. Evitare di cinetosi in volo
   1. Prendere i farmaci forniti (scopolamina e dextroamphetamine, sicuro ed efficace per prevenire la cinetosi in volo)
   2. Prestare attenzione raccomanda strategie di posizionamento del corpo in volo (ad esempio, si trovano piatto sulla schiena durante una maggiore gravità, con il corpo dritto e la testa piegata in avanti, e lasciare il corpo di galleggiare sul proprio durante la transizione a gravità ridotta). Se possibile, utilizzare più presto parabole per adattarsi ai cambiamenti di gravità.
   3. Mantenere un sacchetto di vomito di plastica facilmente accessibile in una tasca anteriore. Il vomito può verificarsi improvvisamente e senza precedenti nausea.
7. Operatori Posizione rig una volta in volo, avvicinandosi parabola dello spazio aereo dedicato. Prevedere uno spazio sufficiente per consentire agli operatori dell'impianto di perforazione di sdraiarsi durante gli intervalli ad alta gravitazione e consentono l'accesso ai cosciali. Una volta parabole cominciano, non applicare forze forti sul corpo durante la gravità ridotta in quanto ciò potrebbe inviare il corpo troppo in fretta e un po 'pericolosamente.
8. Eseguire microfluidica mixer dimostrazione (solo giorno A)
   1. Agitare a mano flacone di sangue prima prova di funzionamento.
   2. Mescolare sangue e soluzione salina in un rapporto 1: 1 a 1,5, 2, 3, 4, 5, e 6 psi, per almeno 2 parabole ciascuno, registrando dati video sincronizzati ad altre letture.
   3. Iniettare l'aria in ingresso salina per verificare se l'architettura canale volontà trappola una bolla che potrebbe impedire la miscelazione ottimale.
   4. Mescolare blu e giallo coloranti alimentari a 1,5, 2, 3, 4, 5, e 6 psi per almeno 2parabole ciascuna, di nuovo la registrazione di dati sincronizzati.
   5. Applicare fascette di scorrimento per fluidica del sistema al termine per prevenire ulteriormente la produzione di rifiuti.
   6. Controllare l'integrità dei dati prima di spegnere l'elettronica nel caso in cui sia necessario ripetere il demo.
9. Eseguire blocco ottico e dimostrazioni caricatore del campione (solo Day B)
   1. Agitare a mano i campioni prima di eseguire.
   2. Guidare conteggio sfere fluorescenti attraverso il blocco ottico per 3 parabole. Sistema di lavaggio con soluzione fisiologica per almeno 1 parabola tra tipi di campioni.
   3. Ripetere l'operazione 3.9.2 per le particelle di idrogel fluorescenti e globuli bianchi.
   4. Controllare i dati per tutti i soggetti mancanti che devono essere ripetuti prima di passare a campione loader dimostrazione.
   5. Iniziare la registrazione dimostrazione campione caricatore con videoregistratore HD.
   6. Quando l'aereo entra ridotta gravità, utilizzare una siringa campione una goccia della miscela colorante tallone conteggio su un polpastrello per simulare un campione dito puntura. Utilizzare unirrealisticamente forte calo (Figura 1D) per testare i limiti di mantenere un campione di cazzo dito su un dito durante la gravità ridotta.
   7. Utilizzare capillare di consumo per raccogliere campioni (circa 10 ml) al largo dito e carico nella capillare loader.
   8. Pulire campione rimanente fuori dito utilizzando salviette inclusi nella scatola.
   9. Unità campione nel sistema ottico di rilevazione.
   10. Ripetere i test più volte con diversi operatori.
   11. Controllare i dati per tutti i soggetti mancanti che devono essere ripetuti prima di spegnere l'elettronica.
10. Arresto dopo il volo
    1. Rifiuti Svuotare e smaltire correttamente utilizzando rischio biologico etichettato recipienti di contenimento, se necessario. I rifiuti pericolosi può richiedere la spedizione fuori della struttura dell'aeromobile.
    2. Sistema di lavaggio a fondo, utilizzando una siringa da 5 ml di carico di acqua per fornire la pulizia energica. Valvole a filo avanti e indietro tutte le 3 porte.
    3. Pulire qualsiasi confusione con cotone imbevuto di alcol.
    4. Sistema reprime per la prossima manifestazione.

Risultati rappresentativi per la dimostrazione micromixer appaiono in figura 7, come visto dalla telecamera CCD montato stereomicroscopio. Miscelazione può essere valutata visivamente in qualsiasi punto lungo la spirale, così come nel canale di uscita per esperimenti di due serie di fluidi: sangue / salini e blu / colorante giallo. Analisi quantitativa delle immagini bidimensionali può includere la determinazione di uniformità ombra su tutta la larghezza del canale in diverse regioni, come mostrato in altre pubblicazioni ^38-40. Vedere la Figura 1 supplementare per ulteriori dettagli. Vedere la Figura integrativa 2 per la dimostrazione del trattamento bolla dal chip microfluidica.

Risultati per rivelazione di particelle nel blocco e campione loader dimostrazioni ottiche appaiono in Figura 7C e D, rispettivamente. Rilevamento blocco ottico dei globuli bianchi fluorescente (Fifigura 7C) appare relativamente imperturbabile da una transizione da circa 1,5 g quasi a zero-g, e continua durante la transizione torna a 1,5 g. I dati di esempio pala dimostra che un campione è stato caricato correttamente (qui in condizioni di gravità lunare) e ha raggiunto il blocco ottico per il rilevamento (Figura 7D). L'analisi quantitativa della lettura dei dati utilizza un algoritmo di conteggio picco personalizzato per confrontare conteggi e rapporto segnale-rumore ridotto rispetto a condizioni di gravità normale ed elevato. Vedere la Figura supplementare per 3 tracce estese e l'esempio di analisi.

Figura 1:. Tecnica pneumatica sottocomponenti (A) La fiala sorgente candidato utilizza una ghiera di alluminio personalizzato con macchine dotate di due O-ring lungo il suo Inseporzione ari. Le viti verso il basso per la fiala 'anello,' tenendo il tappo saldamente contro il bordo superiore del flacone. (B) Il tappo del flacone rifiuti candidato consente all'aria ma non fluido di passare attraverso l'apertura tagliata nella parte superiore. (C) Il campione candidato caricatore comprende singolarmente testa lavorata, centro, e pezzi del piede, in forma di due guiderails. Spaziatura binari guida facilita il posizionamento capillare. (D) Un campione raccolto caduta da una punta di dito è caricato nella linea del fluido. (E) Il candidato spirale vortice micromixer mescola due soluzioni attraverso un 3-rotazione ('1', '2', '3') a spirale (raggio interno 1,9-0,9 mm) e di scarico vortex ('V', diametro 320 micron). Fluid poi passa attraverso il tubo microbore a un canale di uscita ('E'). I canali sono 200 micron di larghezza per 120 micron alta. L'altezza dello scarico vortice (V) è di 1-2 mm prima di incontrare pin. (F) Chip impronta ècomparativamente più piccolo di una monetina.

Figura 2: ottico e sottocomponenti elettronici. (A) la progettazione Candidato componente blocco ottico comprende due laser ('verdi' e 'rossi'), oltre a diverse beamsplitters ("BS"), lenti, e rivelatori di fotoni ("PD"). (B) Un design modellato solido (nel riquadro) è lavorato, anodizzato, e assemblati. Fase (S), il flusso sito posizionamento cellulare (freccia blu), laser rosso (freccia rossa) sono etichettati. (C) Per le prove in volo, il blocco viene fissato con morsetti e dispositivi di allineamento, che tengono anche le fibre ottiche alimentazione di fotone moduli di conteggio. (D) Grandi schede DAQ ed elettronica saldata a mano sono soluzioni pratiche prima che il controllo / l'elettronica di acquisizione possono essere ridotti a equivale microelettronica nti. Il blocco ottico (coperto in una scatola di acrilico nero su misura, senza etichetta a sinistra) è visibile nella fotografia di un accelerometro ('Acc.') Fissato sulla parte superiore. Software personalizzato (E) Esempio per la dimostrazione micromixer consente il controllo del dispositivo simultaneo, letture e dati di archiviazione.

Figura 3:. Banco di prova Layout (A) ambiente di volo può essere affollato a seconda di quanti gruppi sono contemporaneamente in esecuzione esperimenti in volo componenti (B) Impianto di perforazione sono montati su un rack verticale diviso tra 3 livelli.. Cosciali (rosso e giallo) sono visibili in un arco intorno al rack. (C) La piastra tagliere microscopio è suddiviso in 4 quadranti per dimostrazioni e posizionamento del box dell'elettronica.

Figura 5: Componenti aggiuntivi per abilitare Dimostrazioni per azionare Via semplici interventi. (A) Il divisore pressione dell'aria è costituito da una parte incavata e sfruttato cilindro a cui un ago è adattato. Prese di pressione possono essere selettivamente bloccato per ridurre il numero di luci di uscita. (B) Il pannello di 12 a tre vie elettrovalvole è controllato attraverso il circuito MOSFET tandem (C).

Figura 6:. In-Flight Dimostrazioni Le elettrovalvole a tre vie hanno una porta comune (bianco punta della freccia) che è sempre collegato ad un dispositivo por predefinita OFFt (rosso) o sulla porta (verde). L'interruttore allo stato ON viene attivato con un segnale di I / O 5 volt. (A) La dimostrazione di esempio pala esempio caricare un campione e guidare il campione al blocco ottico (OB) per il rilevamento. La configurazione utilizza due valvole, uno prima e uno dopo il caricatore. Durante il caricamento, entrambe le valvole sono impostate su OFF, impedendo il movimento fluido come il caricatore viene utilizzato. Ruotando le valvole ON apre la fluidica percorso che si estende dal salino (S) flaconcino per i rifiuti (W) flacone, consentendo alla pompa di guidare il campione per l'analisi. (B) Il passaggio da 'manuale' per '1-pulsante "interventi nel blocco manifestazione ottica permette il test sequenziale di tre diversi tipi di campione - conteggio perline fluorescenti (CB), un proprietario fluorescente idrogel microparticelle (NS), e leucociti fluorescente - senza necessità di riconfigurare le connessioni dei tubi. Saline è in grado di lavare l'impianto tra i campioni. Spl. = Airsplitter pressione.

Figura 7: Rappresentante dei risultati. (A) Blu-giallo colorante miscelazione in condizioni di gravità micro. (B) Sangue-salina di miscelazione in condizioni di gravità lunare. (C) WBC rilevamento durante il volo microgravità. Metriche di performance critici per la citometria a flusso di dati includono il coefficiente di variazione delle intensità di picco, segnale-rumore rapporti, i tassi di conteggio di punta, e l'efficienza di rilevamento. (D) il conteggio sfere fluorescenti a spillo in un campione caricato vengono rilevati seguendo dimostrazione della loader in gravità lunare.

Supplementare Figura 1: miscelazione di analisi (sangue-salina). (A) le immagini di miscelazione vengono convertiti in scala di grigi e analizzati nelle regioni designate (ingresso, spirali 1-3, e uscita) perl'equazione σ = <(I - ) ^{2> 1/2,} dove σ riflette il grado di miscelazione, I = intensità di grigio tra 0 e 1, e <> è la media di tutti i campioni. Questo metodo riflette determinazioni simili nella letteratura pubblicata ^38-40. Per un campione completamente miscelato, σ uguale a zero. Per un campione non miscelato, σ è uguale a 0,4 a 0,5. In pratica, una miscelazione completa quando il valore sigma è inferiore a 0,1. Questo metodo, anche se sufficienti a scopo dimostrativo, è limitato perché miscelazione è un processo a 3 dimensioni e richiede pertanto la valutazione 3-dimensionale (tramite microscopia confocale o altri mezzi) per descrivere pienamente il grado di miscelazione. (B) Sangue-salina risultati di miscelazione ottenuti durante il volo vengono visualizzate in diverse condizioni di gravità. Il grafico gravita 'alta' stata ottenuta nel corso di una micro volo a gravità. Pompa a pressione di guida setting aumenta da sinistra a destra in ogni grafico.

Figura integrativa 2: Dimostrazione di manipolazione bolla. Due bolle, una iniettati in alta gravità e una iniettato in micro-gravità, sono tracciate nel corso del tempo attraverso l'osservazione video. Ogni bolla cancella in modo efficace il chip microfluidica. Le prestazioni contrasta con quella di altre geometrie testata-terra miscelazione con una maggiore tendenza a intrappolare bolle (dati non mostrati). Frecce bianche indicano movimento dell'aria attraverso il chip, che è difficile da distinguere da salina nelle immagini statiche.

Figura supplementare 3:. Citometria di flusso esteso tracce conteggio fluorescente tallone (A) e dei globuli bianchi (B) tracce di rilevamento registrati su 3 parabole sono mostrati. Tassi di rilevamento (picchi / secondo) vengono visualizzati (testo bianco) durante i periodi di alta e bassa gravità come determinato via software personalizzato. Altri parametri critici (ad esempio, coefficiente di variazione di intensità di picco, rapporto segnale-rumore) può essere misurata per visione gli effetti della gravità sui fluidica e architettura rilevamento ottico.

Il metodo qui descritto ha permesso efficace dimostrazione delle principali componenti della tecnologia (campione di carico, miscelazione microfluidica, e di rivelazione ottica) nel corso del 2010 voli parabolici veloce, con risultati paragonabili a prove a terra. Formazione e SOP metodi qui descritti sono stati particolarmente efficaci, e hanno contribuito a illuminare strumenti e delle altre 'stampelle' invocata per le dimostrazioni pratiche che non sarebbero disponibili a bordo del volo parabolico.

Le aree di miglioramento sono il contenimento e il layout. Personalizzato componenti acrilici non possono essere sufficientemente robusto per fini di contenimento. La casella 'guanto' stato colpito da un passeggero in volo durante una transizione di gravità e, successivamente, è crollato nel corso di un atterraggio aereo di massima. Tubazione collegata al chip microfluidico venne sganciata durante un colorante miscelazione dimostrazione blu-giallo, che perde brevemente colorante alimentare nell'ambiente cabina. Questo doveva essere fissato duranteun intervallo di alta g, particolarmente difficile perché ricollegare tubi microforati richiede destrezza e utente stabilità. In termini di layout, il posizionamento del portatile ad altezza piedi ha reso difficile operare durante gli intervalli ad alta g. Gli utenti possono diventare giramento di testa quando si tenta di stare in piedi durante le fasi di alta g. Un computer di medio livello potrebbe essere un'alternativa migliore, ma qui avrebbe richiesto lo spostamento del prototipo sottocomponenti. Altri ricercatori hanno incluso posti a sedere nelle loro configurazioni di volo paraboliche per la stabilizzazione degli operatori di prova ^26, anche se questo richiede spazio aggiuntivo, che è scarsa sui voli parabolici.

Oltre a fornire un maggiore livello di dettaglio per quanto riguarda la preparazione e la messa a punto rispetto alle precedenti dimostrazioni di volo parabolico citometria a flusso, questo lavoro descrive l'inclusione di potenzialmente significativo tecnologia 'compagna' (vale a dire, il chip microfluidica per la miscelazione del reagente e campione dilution) a fianco del citometro. Pre-trattamento del campione (ad esempio, colorazione fluorescente, miscelazione, incubazione), come eseguita sul terreno, può essere difficile o pericoloso nello spazio, nelle tecnologie compagno preparazione di turno, come un chip di miscelazione, necessarie per raggiungere le stesse funzioni di gravità ridotta . In contrasto con il presente lavoro, precedenti manifestazioni di flusso citometri potenzialmente spazio degno si sono concentrati quasi esclusivamente sulle prestazioni citometria (utilizzando campioni pre-trattati sulla terra) e senza strategie indicate per colmare le lacune del campione pre-processing. Il citometro a flusso, ad esempio, utilizzate cartucce descritte 'in fibra ottica basati su "caricato a terra di esempio per immunofenotipizzazione e microsfere a base di citochine test e non è evidente come il sistema potrebbe essere adattato per effettivi diagnostica in-volo. Alcuni sforzi sono in parte affrontato la questione, compreso lo sviluppo di tutto il dispositivo di macchie di sangue che ha visto i recenti miglioramenti ^41. Il NASA-testato citofluorimetro utilizzato un metodo di pre-colorazione potenzialmente utilizzabile con il dispositivo di macchie di sangue intero ^5. Ancora, gli sforzi per sviluppare la tecnologia necessaria guidata spazio-ready sembrano ritardo sufficientemente dietro quelli di sviluppare citofluorimetri mantenere citometria a flusso impraticabile per scopi diagnostici nello spazio e altri ambienti con risorse limitate nel prossimo futuro. Più in generale, gli sviluppatori di tutti i dispositivi diagnostici in vitro per lo spazio esterno devono considerare completo adattamento del flusso di lavoro per la loro tecnologia e dovrebbe sempre prendere in considerazione la sperimentazione di tecnologie compagno potenzialmente necessarie per sfruttare appieno le opportunità di volo ridotta gravità limitata.

Il flusso prototipo descritto è citometro un punto di partenza per un design più sofisticato, utilizzando più avanzate fluidici, ottica ed elettronica. Canali di flusso idrodinamico messa a fuoco e di rilevamento aggiuntivo (ad esempio, la dispersione della luce, assorbimento) migliorerebbero la discriminazione delle particelle per applicazioni comedifferenziale dei globuli bianchi. Alcuni componenti dovranno essere sostituiti semplicemente perché sono favorevole a progetti basati su rig, ma sarebbe poco pratico in dispositivi portatili attuali (elettronica ad esempio, fiala di scarico, controllo / acquisizione). Più elettronica avanzata includerebbe microelettronica effettuati mediante un'interfaccia dello schermo in miniatura e microprocessori embedded per eliminare il computer portatile e schede DAQ associati.

Eugene Y. Chan, Candice Bae, e Julia Z. Sharpe sono gli inventori di brevetti tecnologici relativi depositati attraverso l'Istituto di Medicina del DNA, un ente commerciale.

Sviluppo hardware è stato sostenuto dalla NASA SBIR Contratti NNX09CA44C e NNX10CA97C. L'analisi dei dati per il blocco e il campione del caricatore dimostrazioni ottiche è stato sostenuto dalla NASA Fase III Contratto NNC11CA04C. La raccolta del sangue umano è stata effettuata utilizzando la NASA IRB protocollo # SA-10-008. Software di controllo / acquisizione fornito attraverso il National Instruments Medical Device Grant Program. Stampi per i microchip sono stati effettuati presso l'impianto di microfabbricazione Johns Hopkins e il Centro di Harvard per Nanoscale Systems. Otto J. Briner e Luca Jaffe (DNA Istituto di Medicina) aiutati nel montaggio del rack durante l'estate del 2010. La NASA personale di volo di video riprese video fornito durante la settimana di volo. Carlos Barrientos (DNA Medicine Institute) ha fornito assistenza fotografia e la figura. Un ringraziamento speciale al agevolato accesso allo spazio dell'ambiente per Technology 2010 Programma, la gravità Ufficio NASA ridotto, l'adeguamento umana e contromisure Division, NASA Glenn Research Center,ZIN Technologies, e il programma di ricerca umano.