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空间搭载:“泛舟”太空的微型生命科学实验室

发布时间:2017-12-04 阅读:

  空间搭载:“漂流”空间微生命科学实验室 - 新闻中心 - 科学网

  在TZZ货运飞船搭载的多种科学有效载荷中,有一个小型的生命立方体,在轨道上自动进行在轨共同培养和分析各种细胞,并对生命科学进行深入的研究在中国的探索实践。

  5月3日,由北京理工大学生命科学学院邓玉林教授团队自主开发的生物微流控芯片,对负载进行了有机栽培和分析,完成了所有的实验任务,实现了所有实验数据的下行传输,实现了预定任务目标,顺利完成了搭载任务的飞行任务。

  宇航员健康研究是至关重要的一步

  随着中国太空站计划的逐步实施,中国宇航员的长期轨道飞行将成为常态,研究表明,长期的太空飞行会导致宇航员产生紧张和免疫系统问题,如焦虑,抑郁,失眠和大面积溃疡,以及免疫缺陷。

  面对空间微重力,辐射,噪声和幽闭恐怖症,宇航员的生命和健康问题已成为中国载人航天领域迫切需要解决的问题。邓玉林在接受“中国科学报”采访时说。

  为此,他们基于多年来对神经系统和免疫系统的研究积累。经过反复论证,他们专注于空间环境下神经系统和免疫系统相互作用的科学问题。

  为了应对复杂的空间环境的影响,研究人员通过复杂的设计和自动化在线分析,设计了微流控细胞培养芯片上的神经元,神经胶质和免疫细胞的在线共培养。通过观察空间环境中各种细胞的形态变化和迁移,检测与培养基中细胞相互作用相关的神秘物质,以了解神经与免疫系统相互作用的规律和机制,描绘宇航员身体健康的标志。

  一次性解决这些问题是不可能的,但需要更深入的地面研究,并与地面研究相比较。邓玉林说,空间是整个研究项目中最重要也是最关键的部分。这项研究对未来宇航员长期轨道卫生保健具有重要意义。

  广场太空探索细胞的新现象

  简而言之,这个生命立方体是一个集多细胞生物共培养,细胞图像分析,在线在线样品处理和生化分析以及遥控自动化为一体的天基生命科学实验平台。

  神经细胞和免疫细胞共同培养,甚至在地面实验室自动在线检测分析都很难实现,没有综合的仪器。北大理工学院生命学院副教授李晓琼告诉“中国科学报”记者说,这样的培训必须做到让神经元和免疫细胞共生不相配,但是生长环境又互相挂钩,这其实是在一定程度上模拟人体中脑和外周免疫系统。

  然而,培养后进行的在线检测分析不仅可以检测到两种细胞的变化差异,而且在共同的生长环境下也能检测到。这被称为神秘的物质。获得的第一手资料将为研究航天员在空间环境中的健康损害提供有价值的信息,有助于建立空间环境损害的早期预警研究,为长期载人飞行健康保障和深度探索提供理论和技术依据海洋生物信息邓玉林说。

  在空间上完全自动地完成复杂的生命科学实验,满足一系列苛刻的安装要求,不仅要求项目组具有高水平的生命科学研究能力和深厚的学术积累,而且还需要很高的研发水平。项目实施。

  例如李晓琼说,用于观察负载的两个小透镜是由于天都一号提供的有限的功率消耗,导致镜头一次又一次地减少和修改。装载条件造成的技术困难和挑战并不少见。

  中国空间站先进部署

  最先进最复杂的空间生命科学试验负荷,今年年初举行的第一次船舶工程总结评审当天,专题小组对北大理工学院生命间给予了高度评价。

  李晓琼告诉记者,这种巧妙的细胞共培养和检测实验设计也可以用来开展其他不同细胞的相互作用研究,为空间生命科学研究提供了一个新的,先进的研究工具和平台。

  实际上,北大理工生命科学研究院在空间生命科学设备研制方面,已经有了多年的研究积累。北理工生命科学的负荷已经在2011年和2016年神八和漫长的七漫游空间。

  每一次都是一个新的挑战。这是众多关键技术的组合,无论是负载技术的综合自动控制,在线监测单元或实时数据传输等技术,都是由团队成员通过自主创新完成的。北大理工学院生命学院副教授马宏深情地说。

  据了解,该负荷项目来源于科技部2012年开发的多指标生物分析仪开发应用于重大科学仪器设备开发的研究成果。

  邓玉林说,从这个意义上讲,这个特殊的项目将为中国载人空间站提供先进的部署。目前,我们的日船工作已经走到了尽头。对于中国空间站,我们也将进行大量的工作。

关键词: 社会科学