La investigación continúa sobre una eventual misión de 140 millones de millas a Marte, desarrollando los medios de transporte más modernos y los hábitats necesarios para el planeta rojo.

Pero embarcarse en una misión así y vivir con seguridad tanto durante como después son ideas diferentes. Este último es el foco de investigación de Alina Alexeenko.

"Sabemos cómo llegar al espacio, pero eso no es lo mismo que saber sobrevivir ahí, "dijo Alexeenko, profesor de Purdue en aeronáutica y astronáutica. "Si vamos a hacer una colonia en Marte, no vamos a enviar pastillas ni una fábrica farmacéutica. No habrá CVS en Marte ".

Para asegurarse de que los astronautas tengan la nutrición y la medicación para sobrevivir a una aventura de un año en el espacio, Alexeenko ha asumido varios proyectos de investigación relacionados con la liofilización, también llamado liofilización.

La liofilización utiliza un estéril, Aspire el entorno para eliminar el agua de productos como alimentos y medicamentos después de que se hayan congelado. El proceso convierte la humedad congelada de los artículos en vapor, eliminando la fase líquida.

Los resultados aumentan la estabilidad y la vida útil de los medicamentos y mejoran la capacidad de almacenar y transportar alimentos manteniendo su valor nutricional. La liofilización se utiliza en casi la mitad de los medicamentos biofarmacéuticos creados.

"Si vamos a hacer una colonia en Marte, no vamos a enviar pastillas terminadas ni una fábrica farmacéutica, Alexeenko dijo:"Tenemos que reinventar la forma en que se almacenarán y transportarán los medicamentos y se involucrará la liofilización porque necesitaremos preservar los medicamentos a largo plazo".

Alexeenko es codirector fundador del Centro de tecnología de liofilización avanzada, o LyoHub, con sede en el Birck Nanotechnology Center en Purdue's Discovery Park. A ella se une Elizabeth Topp, co-director fundador y profesor de farmacia industrial y física.

Los alimentos y los medicamentos no son los únicos elementos que pueden someterse a liofilización. Alexeenko dijo que un sistema biológico de tratamiento de agua para estaciones espaciales y colonias espaciales se centra en mantener vivas las bacterias en un estado liofilizado. Luego, las bacterias pueden usarse para tratar el agua.

"Creo que es la menos conocida de las tecnologías más importantes inventadas en el siglo XX, ", dijo." Si miras el impacto, es bastante significativo. Hay tantos aspectos más allá del espacio, como la fabricación y la tecnología ".

Tan desconocido De hecho, que la propia Alexeenko dice que fue por casualidad que comenzó su trabajo en la liofilización. Como profesor asistente de segundo año en 2007, Alexeenko recibió un correo electrónico de un ingeniero de los Países Bajos que le preguntaba sobre un estado inusual de gases que, según dijo, encontró en la liofilización. Le preguntó a un colega de la casa de al lado si alguna vez había oído hablar de esa tecnología y él le indicó a un amigo de la Facultad de Farmacia.

Los productos farmacéuticos son un gran receptor de los beneficios de la liofilización. Primero se usó para estabilizar el plasma sanguíneo para tratar infecciones infantiles antes de que las vacunas estuvieran disponibles y luego permitió el uso de bancos de sangre durante la Segunda Guerra Mundial y poco después permitió la producción masiva de penicilina. Ahora es parte del proceso de muchos medicamentos nuevos contra el cáncer y la artritis reumatoide y muchas vacunas.

La investigación sobre liofilización se centra más en el proceso en sí que en cómo se puede utilizar. Los nuevos métodos de control y sensores están mejorando un proceso poco eficiente que Alexeenko comparó con hacer galletas en un horno, un lote a la vez.

"Tienes la receta, pero no necesariamente sabe lo que está pasando hasta que está hecho y los saca, ", dijo." Pero los sensores pueden proporcionar información en tiempo real y los controles pueden mantener el proceso dentro de un rango seguro para la molécula que se ve afectada ".

LyoHub de Purdue está formado por un consorcio de más de 20 líderes de la industria en medicina alimentaria y otras áreas. Alexeenko dijo que uno de los proyectos ha desarrollado una simulación numérica para comprender la probabilidad de liofilización, permitiendo una prueba por computadora en lugar de una costosa ejecución experimental.

La asociación entre la industria y la universidad también ha producido una primera hoja de ruta tecnológica en liofilización y está trabajando en el primer conjunto de estándares basados ​​en la ciencia para la tecnología.

"Porque se hace al vacío, requiere mucha energía y puede ser difícil, ", Dijo Alexeenko." Es un proceso de fabricación muy complejo con mucha física que es muy intrincada.

"Hay mucho margen de mejora, ", dijo." Es una tecnología de eficiencia bastante baja. Quiero ver, en mi carrera profesional, el proceso se hizo mucho más rápido y continuo ".