期刊導航
微重力是醫學的最后前沿。原因如下。
上13 五月 2025，一個旋轉的陀螺形物體從令人眼花繚亂的太空高度墜入地球大氣層，停在澳大利亞沙漠的赤褐色沙灘上。
這是 W-3 太空艙，是美國太空研究公司 Varda Space Industries 發射的第三個此類太空艙。在兩個月的時間里，它作為近地軌道上的實驗實驗室，旨在制造在我們星球上無法制造的新藥品。
Varda 聲稱自己是第一家在太空中合成藥品并至關重要地將其完好無損地送回地球的私營公司，這表明即使在返回地球引力環境后，微重力下發生的結晶過程也能保留下來。
“在微重力下形成的晶體結構有可能與地球上形成的晶體結構不同，盡管兩者都是相同的活性藥物成分，”瓦爾達的首席科學官阿德里安·拉多西亞 （Adrian Radocea） 告訴 ScienceAlert。
“這種晶體結構的差異會對分子產生各種影響，無論是改進現有藥物的配方，還是確保達到藥代動力學特征和給藥途徑的途徑，從而使臨床開發中的藥物能夠獲得首次批準。”
我們認為重力是理所當然的。畢竟，在地球上，它無處不在;逃離它的唯一方法是通過短暫的自由落體。人類所做的幾乎所有事情都是在一克重力下發生的，即地球表面向下的引力加速度。如果你掉落一個物體，你本能地知道它會直接掉下來。
這種持續的拉力使我們保持活力，但它也影響了我們體內發生的過程。對于小分子，重力影響它們的結晶方式，導致它們聚集在一起并生長不均勻。另外、對流——一種現象需要重力– 在晶體形成時會攪動晶體，從而引起進一步的缺陷和不穩定性。
幾十年前對拋物線飛行和國際空間站進行的研究工作表明，微重力環境可以穩定結晶，減慢結晶速度并消除導致生長不均勻的影響。
“由于微重力抑制了對流、浮力和沉積，因此產生的晶體在尺寸和結構上更加均勻。雖然重力對化學反應影響不大，但它在結晶的流體動力學和反應器規模動力學中發揮著重要作用，這意味著進入微重力環境可以從根本上改變我們制造藥物的方式，“Radocea 解釋道。
“實現對成核和生長的精確控制會影響晶體的粒徑分布、多態性結果、顆粒形態和純度，這些在小分子和生物原料藥開發中都有廣泛的應用。”
在太空中進行分子制造的想法不一定是一個新想法，但直到最近，隨著可重復使用的商業火箭的發展，它似乎才有可能大規模實現。Varda 推出了它的第一個膠囊，W-1，2023 年 6 月;在軌運行數月后，它于 2024 年 2 月成功重返軌道。
它含有利托那韋的成分，這是一種經過充分研究的艾滋病毒藥物。當太空艙返回地球時，它出乎意料地含利托那韋 III 型，最近才是一個多晶型2022 年在地球上確定.
驚喜還不止于此。
“我們的最近的超重力出版物強調了幾個意想不到的結果。對我來說最大的是，即使在攪拌下，重力的影響也會影響顆粒大小，“Radocea 說。
“第二大問題是沉積和濃度梯度之間的競爭如何導致重力增加的復雜、非單調趨勢。這表明運行測試和生成數據是最好的學習方式之一。
該團隊計劃繼續關注已知存在結晶問題的分子，尋找無法在地球上合成的藥物的新途徑。這W-4 膠囊現在就在那里，在我們的頭頂上呼嘯而過。W-5和W-6計劃于 2026 年初推出。
與此同時，瓦爾達剛剛宣布建立合作伙伴關系與澳大利亞發射服務提供商合作南方發射到 2028 年，將 20 個太空艙降落在南澳大利亞沙漠的庫尼巴試驗場。該公司的計劃雄心勃勃，可能用不了多久，就會使用在奇怪的太空前沿制造的藥物挽救生命。
“我們計劃在未來十年內將一種藥物用于人類，”Radocea 說。
“未來幾年航班數量將增加，直到每個月或更多月都有一次重新進入。我們面臨的挑戰是制作那么多膠囊并裝滿它們！
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