纳米生物再生医学研究所获超小型卫星任务创意奖项
全球首提“太空现场实时基因分析系统”

翰林大学(校长 Choi Yanghee)纳米生物再生医学研究所 Park Chanhum 教授(翰林大学春川圣心医院耳鼻咽喉科)研究团队的硕博连读研究生 Kim Gihyun、Lee Cheolhee、Son Yusang,于11月27日在宇宙航空厅主办的“太空黑客松大赛”中,荣获超小型卫星任务创意部门大奖。

从左起为获大奖的Park Chanhum教授团队硕博连读生Kim Gihyeon、研究员Lee Cheolhee。翰林大学提供

从左起为获大奖的Park Chanhum教授团队硕博连读生Kim Gihyeon、研究员Lee Cheolhee。翰林大学提供

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太空黑客松大赛是由宇宙航空厅举办的竞赛,旨在扩大卫星信息的利用,促进卫星信息与人工智能的融合,并发掘下一代宇宙航空人才。今年大赛共有包括大学生和初创企业从业者在内的114支团队、约284人参赛,其中30支团队、75人进入决赛,展开激烈角逐。


大赛分为▲卫星信息大数据利用创意 ▲卫星应用商业模式 ▲超小型卫星任务创意三个部门,参赛者可自行选定课题。


Park Chanhum 教授团队在超小型卫星任务创意部门发表了题为“宇宙微重力环境下的实时在轨原位聚合酶链式反应(In-Situ PCR)系统”的研究。该研究旨在开发一种“在轨原位聚合酶链式反应系统”,在超小型自主卫星(立方体卫星,CubeSat)上,从基因提取、聚合酶链式反应扩增、荧光检测到地面传输,全过程自动完成,从而在太空现场实现实时基因分析。


该系统被设计为可在太空中自动准备和分析念珠菌样本。样本的融解与混合过程也实现自动化,并利用微小结构,使样本在无额外泵的情况下实现流动。此外,卫星内部配备精密温度控制装置,可稳定开展聚合酶链式反应(基因扩增)实验。如此分析得到的数据将实时传送至地面。


以往的宇宙生命工程研究大多是在国际空间站(ISS)采集样本后带回地球再进行分析。然而,在返回过程中,由于辐射、振动、温度变化等因素,遗传信号会发生改变,且分析需耗时数周,难以及时应对。因此,亟需能够在太空现场即时开展分析的技术。


本次研究的目的在于突破既有方式的局限,构建一套世界领先水平的太空现场分析平台,可在宇宙微重力与辐射环境下,实时探测和监测生命体的基因变化及感染风险。



Park Chanhum 教授表示:“本研究选定的靶标微生物念珠菌,是一种据报告在宇宙环境中致病性会增强的微生物。今后我们将与国际空间站实验结果进行比较,持续开展科学验证。此次开发的技术,可用于在国际空间站无法实施的高致病性细菌研究,并有望扩展为一种基于超小型自主卫星的平台,具备低成本和可重复实验的优势,因此预计将在未来的太空生物研究以及民间生命工程生态体系的构建方面作出具有重要意义的贡献。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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