LambdaVision uruchamia biodruk w kosmosie dla sztucznej siatkówki | Sprawy Voxela

Prawie 1,5 miliona ludzi na całym świecie cierpi na barwnikowe zwyrodnienie siatkówki – rzadką chorobę genetyczną powodującą utratę wzroku. Obecnie nie ma na to lekarstwa, ale badacze… LambdaVision W poszukiwaniu rozwiązań zwracają się do Krajowego Laboratorium Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Celem naukowców jest stworzenie sztucznej siatkówki, która w znaczący sposób przywróci wzrok pacjentom z tym zaburzeniem, wykorzystując środowisko mikrograwitacji orbitującego laboratorium. LambdaVision wystrzeli dziewiątą sondę na stację kosmiczną w ramach dwudziestej komercyjnej misji zaopatrzenia (NG-20) firmy Northrop Grumman.

LambdaVision, kierowana przez Nicole Wagner, zaprojektowała proces produkcyjny warstwa po warstwie w celu opracowania sztucznej siatkówki na bazie białka. W 2018 roku firma otrzymała grant w ramach nagrody Technology in Space Award, ufundowanej przez Boeinga i Centrum Postępu Nauki w Przestrzeni Kosmicznej (CASIS), dyrektora Narodowego Laboratorium Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, we współpracy z MassChallenge, na wystrzelenie pierwszego eksperyment. W ramach projektu podjęto próbę wykorzystania środowiska mikrograwitacyjnego stacji kosmicznej do stworzenia implantów wyższej jakości, niż jest to obecnie możliwe na Ziemi. Dzieje się tak dlatego, że działanie grawitacji na Ziemi może utrudniać proces produkcyjny, prowadząc do sedymentacji i zmniejszenia liczby nadających się do użytku implantów.

„Do tej pory wysłaliśmy łącznie osiem misji na Międzynarodową Stację Kosmiczną” – powiedział Wagner. „Większość tych misji skupiała się przede wszystkim na ulepszaniu oprzyrządowania, automatyzacji, możliwości obrazowania oraz operacji i kontroli na orbicie”.

Według Wagnera podczas tych lotów wykonano 10 testów siatkówki, które sprowadzono na Ziemię w celu analizy. Teraz, gdy LambdaVision ulepszyła swój proces produkcyjny, firma skupia się na zapewnieniu skalowalności całego procesu. W ramach tych badań zespół badawczy bada nową metodę transportu bakterii, białka stosowanego w przeszczepach, na niską orbitę okołoziemską (LEO). W tym celu firma wyśle ​​na stację kosmiczną proszek białkowy w celu przetestowania na NG-20.

Poprzednie loty skupiały się na wielu aspektach produkcji, w tym na procesie osadzania warstwa po warstwie i analizie czasu życia białka w roztworze w czasie, aby upewnić się, że nie nastąpią żadne zmiany w jego integralności przez długie okresy przebywania w przestrzeni kosmicznej. W ramach tego badania naukowcy ponownie zawieszą proszek białkowy w roztworze, aby przetestować proces mieszania i zapewnić kontrolę jakości. Specjalne instrumenty zdolne do rejestrowania widm absorpcji roztworu zostaną wykorzystane, aby pomóc naukowcom ocenić jego czystość i jakość oraz zweryfikować proces zastosowany do wprowadzenia białka do roztworu. Pomiary te pomogą zapewnić możliwość wytwarzania wysokiej jakości implantów z surowców znajdujących się w przestrzeni kosmicznej.

Partnerstwo LambdaVision ze Space Tango, które otrzymało od NASA finansowanie w wysokości ponad 7,7 miliona dolarów, oraz współpraca z amerykańskim Narodowym Laboratorium Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) umożliwiły firmie pomyślną walidację metody wytwarzania przy użyciu mikrograwitacji do produkcji sztucznego siatkówka na ISS Space International. . LambdaVision otrzymała niedawno dwa nowe granty z programu NASA SBIR skupiającego się na zwiększaniu skali i uczeniu maszynowym, a firma będzie nadal odkrywać nowe granice związane z produkcją w kosmosie.

Podobnie jak w przypadku poprzednich badań LambdaVision, eksperyment zostanie przeprowadzony w Space Tango CubeLab, wyposażonym w płyny, pompy i kamery, które będą przesyłać obrazy w czasie rzeczywistym z powrotem na Ziemię, umożliwiając zespołowi obserwację i monitorowanie całego procesu oraz interweniowanie w razie potrzeby . Umożliwi także naukowcom przeprowadzenie analizy spektroskopowej białka, aby upewnić się, że proces jest odpowiedni, poprzez monitorowanie jednorodności i porównywanie roztworu z kontrolami, czyli znanymi stężeniami białka faktycznie obecnymi w roztworze.

„Wszystkie systemy przepływowe i kamery użyte tym razem do obrazowania opierają się na tym, czego nauczyliśmy się z poprzednich eksperymentów w ramach eksperymentów warstwowych” – powiedział Jordan Greco, dyrektor ds. technologii w LambdaVision. „Jesteśmy szczególnie podekscytowani dodaniem spektrometrii absorpcyjnej, ponieważ spektrometria może nam wiele powiedzieć na temat jakości i czystości białka”.

Monitorowanie jakości na przestrzeni czasu za pomocą obrazowania spektroskopowego pozwoli zespołowi mieć pewność, że wykonuje implanty najwyższej jakości, co zdaniem Wagnera jest kluczem do sukcesu. „Pomoże to znacznie w zapewnieniu jakości i zagwarantuje, że to, co tam wyślemy, będzie działać zgodnie z naszymi zamierzeniami”.

Wyniki tego badania pomogą firmie LambdaVision zwiększyć skalę produkcji, aby wyprodukować wystarczającą liczbę implantów dla osób z barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki. Wagner twierdzi, że firma ma nadzieję ostatecznie rozszerzyć swój zakres na tyle, aby przywrócić wzrok osobom cierpiącym na wszystkie choroby zwyrodnieniowe siatkówki, w tym zwyrodnienie plamki żółtej, główną przyczynę ślepoty związanej z wiekiem.

Misja NG-20 ma wystartować ze Stacji Sił Kosmicznych na Przylądku Canaveral nie później niż 29 stycznia o godzinie 12:29 EDT. Misja ta obejmie ponad 20 ładunków sponsorowanych przez Krajowe Laboratorium ISS. Narodowe Laboratorium ISS i NASA zorganizują webinarium naukowe przed wystrzeleniem 26 stycznia o 13:00, aby omówić różne badania badawcze (w tym to badanie), które mają zostać wystrzelone na NG-20.