納米粒子注射:助力人類實現火星生存之旅?
納米粒子注射或許能爲宇航員解決在長途旅行和長期太空停留期間所出現的健康問題提供答案。
宇航員在太空僅待六個月,就會因暴露於致癌輻射和免疫系統失調而有患上敗血症的風險。
所以總體來說,宇航員在太空停留的時間越長,其暴露於輻射和失調狀態的時間也就越長,這就意味着患病的機率會更大。
但科學家們正在尋求解決這個問題。
Nanotics 已入選 SPACE-H 加速器計劃,此計劃獲得了美國國家航空航天局人類研究計劃和微軟聯邦的支持。
鑑於美國國家航空航天局和 Space X 的埃隆·馬斯克認爲我們會在 21 世紀 30 年代之前把人類送上火星——單程需九個月,往返要三年——找到治療宇航員疾病的辦法對於此類長期任務將極爲重要。
但宇航員到底會受到多少輻射呢?
“根據美國國家航空航天局(NASA)自己的數據,每六個月,宇航員所受輻射量相當於做 1000 次胸部 X 光檢查,”Nanotics 的創始人兼首席執行官 Lou Hawthorne 告訴《太陽報》。
“而在爲期三年的往返旅程中,相當於 6000 次胸部 X 光檢查。這極具致瘤性,意味着會引發腫瘤。”
他補充道:“它還極具促炎性,因此會引發這些嚴重的炎症反應,可能導致敗血症。”
Hawthorne 接着將太空形容爲“從健康維護的角度來看最具挑戰性的環境”,因爲我們人類對於零重力沒有進化背景,這就意味着隨着時間的推移,身體會以不可預測的方式做出反應。
“剛開始的幾天還覺得有趣,但隨着時間推移,身體會感到非常困惑,器官、組織、細胞和信號層面的某些系統無法像在正常重力下那樣正常運作。
“輻射是一個巨大的因素。它遠遠超出了人類在地球上所習慣的程度,這會引發各種各樣的疾病,”並且補充說,長時間的太空飛行只會將任何潛在的健康問題“放大”。
雖然宇航員執行任務時需要身體健康證明,但即使是最健康的人,在太空中也可能會有“沉睡”着的疾病被喚醒。
目前,納米醫學正在幫助對抗結膜炎和青光眼等疾病,但《自然》雜誌 8 月發表的研究認爲,納米醫學在幫助治療癌症方面有“巨大潛力”。
這便是霍桑的 NaNots 發揮作用之處,它可以阻止腫瘤向免疫系統發送允許其生長的信息,從而使免疫系統能夠縮小腫瘤或抵禦敗血症感染。
目前,這仍處於臨牀前階段,所以當下還無法用於宇航員身上,但如果人類試驗成功,未來可能會應用。
到目前爲止,霍桑說這在“各種疾病的動物模型”上起作用,包括人源化小鼠,並且納米粒子在小鼠模型中抵消了引發敗血症的分子。
此外,需要注意的是納米藥物是實驗性的,在臨牀前和臨牀階段,因安全問題獲批的藥物不到 10%。
納諾蒂克斯公司近期從一位投資者處獲得了 100 萬美元,並試圖籌集 3 億美元來資助人體研究,如果他們達到這個目標,霍桑認爲他的公司可以在 16 到 18 個月內開始人體試驗。
使注射器注射在太空中成爲理想選擇的另一個原因是它們“非常緊湊”,霍桑說宇航員“可以輕鬆地在一個微波爐大小的包裹中爲十幾名宇航員準備足夠使用五年的藥物”。
“在太空裡,我們沒有諸如核磁共振成像儀、CT 機、大型放射機、迴旋加速器、伽馬刀之類的大型設備……”他解釋道。
“所以,您需要一種能從分子層面治療疾病、極其緊湊並且無需返回地球的物件。”
在地球上,存在一種被稱作 ELISA 試劑盒的設備,憑藉簡單的手指採血測試就能分析是否存在任何異常,不過其他公司正在設法對其加以修改,以讓宇航員能在太空中運用這項技術。
最終,Nanotics 的終極目標是能夠爲宇航員在太空中更易患上的各類病症製造注射器,讓他們挑選所需的注射器,然後自行通過靜脈注射來操作。
“不管人們去到何處,我覺得這都應當在工具包裡面,”霍桑總結說。