空间制药的实用化之路还很漫长,我国再进行蛋白质空间电泳分离试验的时间也未明确。在“神舟”四号飞船上进行的此项试验获得成功,了却了一批该领域研究人员的心愿。
为了战胜目前尚处于难治甚至不治的疾病,科学家需要利用诸如氨基酸、多肽、核酸等纯度更高、产量更大的生物材料,以制备更有效的药物。与常规的分离纯化方法相比,在百年前就已问世的电泳技术,具有分辨率高、分离过程可控制、分解物纯度和生物活性更高等优点。
“由于在地面上存在重力影响,分离过程中会出现沉降和对流现象,大大降低了生物材料的分离纯度和产量,因此,人们希望利用太空中的微重力环境,来提高电泳技术的制备能力,使之成为未来空间制药的重要途径。”负责“神舟”四号蛋白质空间电泳分离试验的中国科学院上海细胞生物学研究所研究员夏其昌介绍说。
这项筹备了10年的试验终于在“神舟”四号上划上了圆满的句号。科研人员以细胞色素C和牛血蛋白两种蛋白质为材料,在太空中进行了1小时的连续自由流电泳分离试验,不仅检测数据即时传回了地面,而且成功地收集到了高纯度的蛋白质分离物,为我国连续自由流电泳分离技术的未来发展奠定了基础。
据了解,该项试验所使用的设备——空间电泳仪由我国自行研制。由于空间飞行试验资源有限,科研人员研制出的这台设备体积小、功耗低,但功能却很完善。“就像一个游泳池,里面是连续流动的缓冲液,蛋白质样品在外加直流电场的作用下产生离子迁移现象,由于迁移率不同,不同的离子会‘游’到不同的收集管中。”夏其昌打了个比方。
“这是我国首次在太空中开展此类试验,也是世界上继美国、德国、前苏联、法国和日本之后第6个开展此类试验的国家。”夏其昌说,早在20世纪70年代,德国便在阿波罗—联盟号飞船上成功地进行了世界上首次连续自由流电泳的空间试验。美国20世纪80年代在航天飞机上成功地进行了垂体细胞、生长激素等多种细胞和蛋白的分离,证实了其分离物的纯度和制备量均比地面有很大提高。
“虽然在空间进行电泳试验的效果明显要好,但由于目前离实用化的空间制药还很遥远,现在这类研究已经不像以前那么热了,我国何时再进行该类试验还不可知。”夏其昌说,“此次试验获得成功,了却了我们的心愿。”
科学时报 2003年1月24日