太空人在長期太空任務中會流失大量肌肉，即便每天花2到3小時運動，也難以完全避免低重力帶來的健康問題。英國布里斯托大學（University of Bristol）軟體機器人實驗室的Emanuele Pulvirenti及其團隊近期發表研究，提出一款全新布料式外骨骼，可能在不影響活動自由的情況下，改善太空人肌肉與骨骼流失問題。記者林育如／編譯

太空人在長期太空任務中會流失大量肌肉，即便每天花2到3小時運動，也難以完全避免低重力帶來的健康問題。英國布里斯托大學（University of Bristol）軟體機器人實驗室的Emanuele Pulvirenti及其團隊近期發表研究，提出一款全新布料式外骨骼，可能在不影響活動自由的情況下，改善太空人肌肉與骨骼流失問題。

[caption id="attachment_198383" align="alignnone" width="825"] 這套服裝中的人造肌肉由兩層組成：外層為尼龍材質，內層為熱塑性材料，可實現氣密充氣。腰帶和膝帶等固定部件則採用凱夫拉縴維製成，以確保高強度和抗拉強度。（圖／Dr Emanuele Pulvirenti提供）[/caption]

目前太空人為防止肌肉萎縮，需要使用如先進阻力運動設備（Advanced Resistive Exercise Device, ARED）或T2（COLBERT）跑步機等器材進行日常訓練，但效果仍有限。大型外骨骼雖然能提供額外支撐，但通常笨重且穿戴不舒適，難以在太空任務中長時間使用。

Pulvirenti團隊開發的R-HEXSuit外骨骼僅重1.4公斤，可穿在衣物內，結合布料與氣壓人工肌肉（Bubble Artificial Muscles, BAMs），能提供肌力輔助或阻力訓練，模擬地球上的日常肌肉負荷。BAMs重量輕、成本低，且能承受超過自身1000倍的負荷。外骨骼設計貼心，包含腰帶與膝部帶子，可適應不同動作需求。Pulvirenti甚至在研發過程中獲得祖母的手工縫製協助。

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為測試輔助模式，研究團隊前往位於澳洲南部的Exterres CRATER月球模擬設施，將外骨骼整合到太空服中，觀察受試者在不同月球地形下搬運物品與移動的生物力學表現。先前阻力模式測試則在義大利米蘭大學（University of Milan）LOOP（Locomotion on Other Planets）設施進行，受試者透過垂直懸吊系統模擬月球重力，並使用跑步機進行行走，結果顯示穿戴外骨骼後步行能量消耗接近地球水平，有助於減少微重力下肌肉與骨質流失。

目前R-HEXSuit仍未投入太空實際使用，但其輕量化、可穿戴的設計在眾多外骨骼方案中脫穎而出。唯一挑戰是舒適度，使用者對膝部帶子摩擦小腿的反饋為3.1分（滿分5分），研發團隊計畫在下一代改善設計。此外，阻力與輔助模式尚無法自由切換，但未來有望增加此功能。

專家認為，若能解決舒適度問題並加入模式切換，R-HEXSuit極有可能成為太空人長期任務的新選擇，幫助太空人維持肌肉健康，真正實現低重力環境下的運動與訓練革命。

資料來源：Universe Today、EurekAlert

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隨著太空技術進步，越來越多科學家將目光投向太空，希望在微重力環境下找到癌症診斷與治療的新突破。根據《space》報導，今年，地球實驗室培養的腫瘤樣本將首次被送往國際太空站（ISS），進行以人工器官為基礎的癌症實驗。美國維克森林大學的研究團隊正致力於開發更快速且靈敏的癌症篩檢方法，而這項實驗也為未來一系列低重力生物醫學計畫鋪路。記者林育如／編譯

隨著太空技術進步，越來越多科學家將目光投向太空，希望在微重力環境下找到癌症診斷與治療的新突破。根據《space》報導，今年，地球實驗室培養的腫瘤樣本將首次被送往國際太空站（ISS），進行以人工器官為基礎的癌症實驗。美國維克森林大學的研究團隊正致力於開發更快速且靈敏的癌症篩檢方法，而這項實驗也為未來一系列低重力生物醫學計畫鋪路。

[caption id="attachment_177266" align="alignnone" width="845"] 越來越多科學家希望在微重力環境下找到癌症診斷與治療的新突破。（圖／123 RF）[/caption]

國際太空站國家實驗室太空生物製造項目主任大衛·馬羅塔指出，微重力能「加速條件」，使得在地球上需數月才能觀察到的生物效應，在太空可能僅需數天。這為加速疾病研究提供了前所未有的機會。

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研究發現，在微重力環境下，癌細胞團能夠像氣泡一樣在各方向自由擴張，生長得更大更快。聖母大學的科學家們正利用此特性，開發一種僅需一滴血的太空癌症檢測技術。這項技術若能普及，有望大幅提升癌症篩檢的效率和可及性。

除了加速疾病進程，微重力對人體細胞結構和基因的影響也為新治療方法提供了線索。例如，默克公司的研究顯示，其廣泛使用的癌症藥物 Keytruda 在太空中可以透過簡單注射給藥，因為微重力能防止藥物分子聚集，這在地球上難以實現。這暗示著未來的藥物開發和給藥方式可能因太空環境而改變。

然而，太空研究也面臨挑戰，包括宇宙輻射對太空人 DNA 的潛在影響，以及高昂的太空旅行成本。儘管如此，科學家們仍對未來充滿期待。維克森林大學再生醫學研究所首席科學項目官謝伊·索克爾表示，如果能證明太空環境對某些患者的治療效果，未來有望建立專門的軌道設施，甚至是一個「癌症太空站」，專注於癌症及其他疾病的治療研究。

美國政府的「癌症登月計畫」（Cancer Moonshot Initiative）正為此類研究提供資金支持，旨在將太空探索的成果轉化為地球患者和太空人的實際福祉。隨著國際太空站即將退役，科學家們正爭分奪秒地利用現有平台進行關鍵實驗，期待這些研究能為人類對抗癌症帶來下一個重大的醫學突破。

資料來源：《space》

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編譯／李寓心 近日，研究人員透過觀察酵母中的細胞分裂過程，發現太空中微重力是如何對細胞生長產生影響，進而使活細 …

編譯／李寓心

近日，研究人員透過觀察酵母中的細胞分裂過程，發現太空中微重力是如何對細胞生長產生影響，進而使活細胞可以對幾近失重的環境，做出調整及適應，未來可能將有助於保護太空人在長期太空飛行中，降低不利身體健康的風險。

根據報導，太空中並非是完全零重力的狀態，但軌道上的重力與地球相比，重力效應的確是降低許多，例如距離地球354公里的國際太空站（ISS），其重力比地球弱了近90%，因此將這種有限的重力，稱作「微重力」（microgravity），同時也是在生物細胞中，造成某些觸發反應的因子。

由美國奧克拉荷馬州立大學（Oklahoma State University）生物學教授Rita Miller和其研究團隊發現，一種名為「小泛素樣MOI」（small ubiquitin-like modifier, SUMO）的蛋白質，可以幫助細胞適應人工模擬的太空微重力環境，這種小蛋白質，可與細胞中的其他蛋白質共價連接或分離，進而改變其功能。Miller在聲明中表示，正常的重力條件下，已知SUMO會對壓力做出反應，並在許多細胞分化過程中發揮作用，包括DNA修復、細胞骨架調控（Cytoskeleton Regulation）、細胞分裂和蛋白質周轉率（Protein Turnover），但這是第一次證明SUMO能使細胞適應微重力狀態。

Miller和其團隊分別研究了地球上重力和微重力對細胞的影響，結果發現酵母細胞中的兩種SUMO蛋白質會鍵合或SUMO化，同時還發現，這種在生物學家常用來評估和模擬細胞分化的生物體中，被分析的細胞，無論在地球或微重力，皆會經歷6次細胞分裂。因此，為了觀察受微重力影響細胞的分化過程，該團隊特別使用NASA開發的培養容器，在酵母中模擬出環境，並比較在兩個重力條件下，細胞中蛋白質的表現程度。其結果顯示，在微重力的狀態，有37種蛋白質與SUMO相互作用，和地球重力的細胞相比，這些蛋白質表現增加了50%左右。

而在受到影響的37種蛋白質中，有些對修復受損的DNA至關重要，因為長期暴露在太空中，會增加宇宙輻射的風險；部分的蛋白質則可有助於維持細胞形狀、細胞分裂和細胞內蛋白質運輸等功能。對此Miller說道：「由於SUMO可以修改部分的轉錄因子，使我們更加了解如何控制細胞訊息的級聯反應，以回應模擬的微重力狀態。」未來該團隊也將嘗試從特定蛋白質中，在缺乏SUMO作用的情況下，是否會對暴露於微重力的細胞有害。

資料來源：SPACE

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