微重力是醫(yī)學(xué)的最后前沿。原因如下。

上13 五月 2025，一個旋轉(zhuǎn)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(fā)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(guān)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(huán)境后，微重力下發(fā)生的結(jié)晶過程也能保留下來。

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“在微重力下形成的晶體結(jié)構(gòu)有可能與地球上形成的晶體結(jié)構(gòu)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(xué)官阿德里安·拉多西亞 （Adrian Radocea） 告訴 ScienceAlert。

“這種晶體結(jié)構(gòu)的差異會對分子產(chǎn)生各種影響，無論是改進現(xiàn)有藥物的配方，還是確保達到藥代動力學(xué)特征和給藥途徑的途徑，從而使臨床開發(fā)中的藥物能夠獲得首次批準?！?/p>

我們認為重力是理所當(dāng)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(fā)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(xù)的拉力使我們保持活力，但它也影響了我們體內(nèi)發(fā)生的過程。對于小分子，重力影響它們的結(jié)晶方式，導(dǎo)致它們聚集在一起并生長不均勻。另外、對流——一種現(xiàn)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(wěn)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(huán)境可以穩(wěn)定結(jié)晶，減慢結(jié)晶速度并消除導(dǎo)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(chǎn)生的晶體在尺寸和結(jié)構(gòu)上更加均勻。雖然重力對化學(xué)反應(yīng)影響不大，但它在結(jié)晶的流體動力學(xué)和反應(yīng)器規(guī)模動力學(xué)中發(fā)揮著重要作用，這意味著進入微重力環(huán)境可以從根本上改變我們制造藥物的方式，“Radocea 解釋道。

“實現(xiàn)對成核和生長的精確控制會影響晶體的粒徑分布、多態(tài)性結(jié)果、顆粒形態(tài)和純度，這些在小分子和生物原料藥開發(fā)中都有廣泛的應(yīng)用?！?/p>

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(fù)使用的商業(yè)火箭的發(fā)展，它似乎才有可能大規(guī)模實現(xiàn)。Varda 推出了它的第一個膠囊，W-1，2023 年 6 月;在軌運行數(shù)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(jīng)過充分研究的艾滋病毒藥物。當(dāng)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(diào)了幾個意想不到的結(jié)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(dǎo)致重力增加的復(fù)雜、非單調(diào)趨勢。這表明運行測試和生成數(shù)據(jù)是最好的學(xué)習(xí)方式之一。

該團隊計劃繼續(xù)關(guān)注已知存在結(jié)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(xiàn)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(guān)系與澳大利亞發(fā)射服務(wù)提供商合作南方發(fā)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(nèi)將一種藥物用于人類，”Radocea 說。

“未來幾年航班數(shù)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(zhàn)是制作那么多膠囊并裝滿它們！

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