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美国初创公司 LambdaVision 在国际空间站,研发微重力下环境下人工视网膜的制造工艺

2024-01-31

全世界约有 150 万人患有视网膜色素变性,这是一种导致视力丧失的罕见遗传性疾病。目前,尚无治愈方法,但LambdaVision的研究人员正在向国际空间站(ISS)国家实验室寻求解决方案。

通过轨道实验室的微重力环境,他们的目标是制造人造视网膜以恢复患有这种疾病的患者的显着视力。LambdaVision将在诺斯罗普·格鲁曼公司的第20次商业补给服务(NG-20)任务中对空间站进行第九次调查。


在Nicole Wagner的领导下,LambdaVision设计了一种逐层制造工艺,以开发基于蛋白质的人造视网膜。2018 年,该公司获得了由波音公司和国际空间站国家实验室经理太空科学促进中心 (CASIS) 与 MassChallenge 合作资助的太空技术奖的赠款,以启动其首次实验。

该项目启动了一项工作,利用空间站的微重力环境来创造比目前在地球上可能实现的更高质量的植入物。这是因为,在地球上,重力的影响会阻碍制造过程,导致沉淀并减少可用植入物的数量。


“迄今为止,我们总共向国际空间站执行了八次任务,”瓦格纳说。“这些任务中的大多数主要集中在改进硬件、自动化、成像能力以及在轨流程和控制上。

根据瓦格纳的说法,在这些航天旅行中已经产生了10个测试视网膜,这些视网膜已被送回地球进行分析。现在,LambdaVision 已经改进了其制造流程,该公司正在努力使整个流程具有可扩展性

在这项研究中,研究小组正在研究一种将植入物中使用的蛋白质细菌视紫红质运输到低地球轨道(LEO)的新方法。为此,该公司将把这种蛋白质的粉末形式送到空间站,在NG-20上进行测试。

以前的飞行侧重于生产的多个方面,包括逐层沉积过程,并分析了蛋白质在溶液中的保质期随时间的变化,以确保其完整性在太空中长时间没有变化。在这项研究中,研究人员将把粉末状蛋白质重悬于溶液中,作为测试混合过程和确保质量控制的一种方式。能够记录溶液吸收光谱的特殊仪器将用于帮助研究人员评估其纯度和质量,并验证用于将蛋白质放入溶液的过程。这些测量将有助于确保在太空中可以用原材料制造高质量的植入物。


LambdaVision 与 Space Tango 的合作从 NASA 获得了超过 770 万美元的资金,并与国际空间站 (ISS) 美国国家实验室合作,使该公司能够成功验证在国际空间站上生产 LambdaVision 人造视网膜的微重力制造方法

LambdaVision最近获得了两项新的NASA SBIR资助,专注于扩展和机器学习,该公司将继续探索与太空制造相关的新领域。

与之前的LambdaVision调查一样,该实验将被安置在Space Tango CubeLab中,该实验室具有流体功能,泵和摄像头,可将实时图像发送到地面,使团队能够观察和监控整个过程,并在必要时进行干预。它还将允许研究人员对蛋白质进行光谱分析,以确保通过监测均匀性并将溶液与对照进行比较来确保该过程是足够的,对照是溶液中已知的蛋白质浓度。


“这次用于成像的流体系统和相机都是建立在我们从过去的分层实验经验中学到的东西之上的,”LambdaVision首席技术官Jordan Greco说。“吸收光谱仪的加入是我们特别兴奋的地方,因为光谱仪可以告诉我们很多关于蛋白质的质量和纯度的信息。

通过光谱成像监测质量,将使团队能够确保制造出最高质量的植入物,Wagner说这是成功的关键。“这将极大地帮助质量保证,并将保证我们发送到那里的东西将按照我们预期的方式运行。”

这项研究的结果将帮助LambdaVision扩大生产规模,为视网膜色素变性患者生产足够的植入物。Wagner说,最终,该公司希望扩大规模,以恢复受所有视网膜退行性疾病影响的个体的视力,包括黄斑变性,这是与年龄相关的失明的主要原因。

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原文:

LambdaVision to launch new in-space bioprinting study on artificial retinas (voxelmatters.com)

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