A pesquisa continua em uma eventual missão de 140 milhões de milhas a Marte, desenvolvendo o transporte mais moderno, bem como habitats necessários para o planeta vermelho.

Mas embarcar nessa missão e viver com segurança durante e depois são ideias diferentes. Este último é o foco de pesquisa de Alina Alexeenko.

"Nós sabemos como chegar ao espaço, mas isso não é o mesmo que saber como sobreviver lá, "disse Alexeenko, um professor Purdue em aeronáutica e astronáutica. "Se quisermos fazer uma colônia em Marte, não vamos enviar comprimidos ou uma fábrica farmacêutica. Não haverá um CVS em Marte. "

Para garantir que os astronautas tenham nutrição e medicamentos para sobreviver a uma aventura de um ano no espaço, Alexeenko assumiu vários projetos de pesquisa envolvendo liofilização, também chamada de liofilização.

A liofilização usa um estéril, vácuo no ambiente para remover a água de produtos como alimentos e medicamentos depois de congelados. O processo converte a umidade congelada nos itens em vapor, eliminando a fase líquida.

Os resultados aumentam a estabilidade e o prazo de validade dos medicamentos e melhoram a capacidade de armazenar e transportar alimentos, mantendo seu valor nutricional. A liofilização é usada em quase metade dos medicamentos biofarmacêuticos criados.

"Se quisermos fazer uma colônia em Marte, não vamos enviar pílulas prontas ou uma fábrica farmacêutica, "Alexeenko disse." Temos que reinventar como os medicamentos serão armazenados e transportados e a liofilização será envolvida porque precisaremos preservar os medicamentos a longo prazo. "

Alexeenko é co-diretor fundador do Centro de Tecnologia de Liofilização Avançada, ou LyoHub, baseado no Birck Nanotechnology Center no Purdue's Discovery Park. Ela é acompanhada por Elizabeth Topp, co-diretor fundador e professor de farmácia física e industrial.

Alimentos e medicamentos não são os únicos itens que podem ser submetidos à liofilização. Alexeenko disse que um sistema de tratamento biológico de água para estações espaciais e colônias espaciais se concentra em manter as bactérias vivas em um estado liofilizado. A bactéria pode então ser usada para tratar a água.

"Acho que é a menos conhecida das tecnologias mais importantes inventadas no século 20, "ela disse." Se você olhar para o impacto, é bastante significativo. Existem tantos aspectos além do espaço, como manufatura e tecnologia. "

Tão desconhecido, na verdade, que a própria Alexeenko diz que foi por acaso que começou a trabalhar na liofilização. Como professor assistente do segundo ano em 2007, Alexeenko recebeu um e-mail de um engenheiro da Holanda perguntando sobre um estado incomum de gases que ele disse ter encontrado na liofilização. Ela perguntou a um colega da porta ao lado se ele já tinha ouvido falar dessa tecnologia e ele a indicou a um amigo da Faculdade de Farmácia.

Os produtos farmacêuticos são os grandes destinatários dos benefícios da liofilização. Foi usado pela primeira vez para estabilizar o plasma sanguíneo para tratar infecções infantis antes que as vacinas estivessem disponíveis e, posteriormente, permitiu o uso de bancos de sangue durante a Segunda Guerra Mundial e logo depois permitiu a produção em massa de penicilina. Agora faz parte do processo de muitos novos medicamentos anticâncer e anti-artrite reumatóide e de muitas vacinas.

A pesquisa de liofilização se concentra mais no processo em si do que em como ele pode ser usado. Novos métodos de controle e sensores estão melhorando um processo menos do que eficiente que Alexeenko comparou a fazer biscoitos no forno, um lote de cada vez.

"Você tem a receita, mas você não sabe necessariamente o que está acontecendo até que seja feito e você os retire, ", disse ela." Mas os sensores podem fornecer informações em tempo real e os controles podem manter o processo dentro de uma faixa segura para a molécula que é impactada. "

O LyoHub da Purdue é formado por um consórcio de mais de 20 líderes da indústria em medicina alimentar e outras áreas. Alexeenko disse que um dos projetos desenvolveu uma simulação numérica para compreender a probabilidade de liofilização, permitindo um teste de computador em vez de uma execução experimental dispendiosa.

A parceria indústria-universidade também produziu um primeiro roteiro de tecnologia em liofilização e está trabalhando no primeiro conjunto de padrões baseados na ciência para a tecnologia.

"Porque é feito no vácuo, requer muita energia e pode ser difícil, "Alexeenko disse." É um processo de manufatura muito complexo com muita física que é muito intrincada.

"Há muito espaço para melhorias, "disse ela." É uma tecnologia de eficiência bastante baixa. Eu quero ver, na minha carreira profissional, o processo tornou-se muito mais rápido e contínuo. "