Blackfly 머신 비전 카메라를 사용하여 우주 비행이 인체 생리학에 미치는 영향을 연구하는 HNu Photonics

HNu Photonics는 항공우주 및 방위 부문을 위한 최첨단 비행 및 지상 기반 하드웨어 개발업체입니다. HNu Photonics의 SCORPIO-V 사업부는 Teledyne FLIR 머신 비전 카메라를 사용하여 우주 비행과 미세중력이 세포 수준에서 인간에게 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해하기 위해 NASA와 협력하고 있습니다.

NASA의 인간 연구 프로그램(HRP, Human Research Program)은 우주에서 인체에 어떤 일이 일어나는지 지난 50년 동안 연구해왔습니다. 우주 방사선에서 변화하는 중력장에 이르기까지, 우주 여행 중 발생하는 상황은 인체 생리학에 장기간에 걸쳐 위험한 영향을 미칠 가능성이 있습니다.¹

HNu Photonics는 NASA와의 계약의 일환으로 국제 우주 정거장(ISS, International Space Station)에 각종 현미경 솔루션을 제공하고 있습니다. 연구자들은 현미경 실험을 통해 알게 된 사항을 사용하여 임무 수행 중과 장기적으로 우주비행사의 건강을 유지하는 데 도움이 되는 새로운 장치와 전략을 설계합니다.

솔루션

Mobile SpaceLab(MoSL)이라고 불리는 HNu 솔루션은 위상 콘트라스트 및 형광을 포함한 여러 이미징 모드에서 포유류 세포 배양 조사를 자동화하는 일련의 독립식 재사용 가능 페이로드입니다.

위상 콘트라스트는 고유한 대비가 없거나 대비를 향상시키기 위해 염색을 적용하지 않은 샘플에 대비를 부여하는 현미경 기법입니다. 백색광 하에서 사용되며, 결과 이미지는 “다중 채널” 이미지를 생성하기 위해 형광 신호 “채널”과 함께 “채널”(별도의 그림)로 중첩되기도 합니다. 이 조합을 통해 관찰자는 형광을 식별하고 위치를 파악할 수 있습니다. MoSL의 이중 현미경은 Teledyne FLIR Blackfly 카메라를 사용하여 위상 대비 및 형광 채널 모두에서 이미지를 만듭니다.

MoSL은 ISS 승무원을 위한 작업을 거의 또는 전혀 수행하지 않고 국제 우주 정거장에서 정교한 실험을 수행할 수 있도록 지원합니다.

특히, MoSL은 ISS의 미세 중력에서 실험을 수행합니다. 미세중력 상태에서 사람 또는 물체의 중량은 없어지며, 이 상태는 골량, 근육량, 혈압 등에 유해한 영향을 미칠 가능성이 있는 것으로 알려져 있습니다.

MoSL 실험의 목표는 자동 실험을 통해 포유류 세포 및 조직 배양 시스템에 대한 미세중력의 영향을 이해하고 관리하는 것입니다.

Teledyne FLIR를 선택해야 하는 이유는?

HNu Photonics가 Teledyne FLIR Blackfly 머신 비전 카메라를 선택한 이유는 뛰어난 성능과 작은 폼 팩터 때문입니다. 이를 통해 비전 시스템 설계자와 과학자는 셀 하위 수준에서 프로세스의 고분해능, 저소음 조사를 활용할 수 있습니다. Teledyne FLIR Blackfly의 높은 양자 효율(QE, Quantum Efficiency) 및 낮은 판독 노이즈는 비냉각식 센서에서 높은 신호 대 잡음비(SNR, Signal-to-Noise-Ratio)를 보장하기 위한 중요한 고려 사항이었으며, 특히 공간 매개 페이로드에는 소형 폼 팩터와 낮은 질량이 필요했습니다.

“ISS 탑재 Mobile SpaceLab 페이로드에 사용할 소형 폼 팩터, 고성능 CMOS 제품 라인을 만들어 주신 Teledyne FLIR에 감사합니다.”

마크 멀루니 박사, HNu Photonics의 MoSL 프로젝트 매니저

2020년 MoSL 페이로드는 Teledyne FLIR Blackfly 카메라를 사용했으며, 최근 2021년 페이로드는 최신 Teledyne FLIR Blackfly S 카메라를 사용하기 시작했습니다. Teledyne FLIR 머신 비전 카메라 및 주변 하드웨어를 사용할 경우 더욱 쉽게 업그레이드를 배포할 수 있습니다.

연락하기

과학 및 생체의학 비전 시스템에 대한 특수한 요구 사항을 준수하기 위해 당사의 머신 비전 카메라는 높은 QE 및 낮은 SNR 외에도 여러 가지 기능을 제공합니다. 여기에는 펌웨어 제어 및 동결 옵션, 긴 제품 지원 주기(10년 이상), 하드웨어 및 소프트웨어 기능이 포함되며, 이를 통해 통합사업자는 매우 정확한 색상 재현 및 저조도 성능을 보정할 수 있습니다.

이러한 기능을 통해 Teledyne FLIR 머신 비전 카메라는 특히 생체의학 엔지니어링, 광학 제품 개발, 반도체 제조, 우주 연구 및 기타 특수 분야의 까다로운 응용 분야에 적합합니다.

문의하기를 통해 프로젝트 요구 사항에 대해 상담하십시오.

*미세중력 연구에 관심이 있는 시험책임자(PI, Principle Investigator)는 HNu Photonics의 SCORPIO-V 사업부에 연락하여 협업 가능성 및 자금 지원 기회에 대해 상담하시면 됩니다.

¹ Abadie, L. 외 (2021년 2월 3일) 우주에서 인체에는 어떤 일이 생기는가? https://www.nasa.gov/hrp/bodyinspace에서 2021년 3월 23일에 확인