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“太空组织芯片”计划:NASA将把器官芯片送至太空

这项“太空组织芯片”计划旨在更好地了解微重力对人体健康和疾病的作用,并利用研究成果更好地改善地球上的人体健康。

据麦姆斯咨询报道,美国国家航空与航天局(NASA)计划向国际空间站(International Space Station, ISS)发送在3D矩阵中包含有人体细胞的小型装置,这种装置被称为组织芯片或器官芯片,以测试它们对压力、药物和遗传变化的反应。组织芯片由柔性塑料制成,具有端口和通道,为其内部细胞提供氧气和营养。美国国家航空与航天局表示,这项“太空组织芯片”计划旨在更好地了解微重力对人体健康和疾病的作用,并利用研究成果更好地改善地球上的人体健康。

美国太空科技促进中心(Center for the Advancement of Science in Space , CASIS)助理项目科学家Liz Warren指出,“太空飞行会导致人体发生许多重大变化,我们希望太空中的组织芯片能够表现地像宇航员的身体,去经历同样的快速变化。”

美国航天局正计划与太空科技促进中心和美国国立卫生研究院(National Institutes for Health, NIH)转化医学推进中心(National Center for Advancing Translational Sciences, NCATS)展开联合调研。由微重力引起的人体诸多变化与地球上和衰老相关引起的疾病发作和进展历程相类似,例如骨质流失和肌肉疏松。但是与太空有关的变化发生得更快。这就意味着科学家们可以在太空中利用组织芯片来模拟可能需要数月或经年才能在地球上发生的改变。

太空组织芯片的第一阶段包括五项研究。计划于今年开始对发射的SpaceX CRS-16任务进行免疫系统老化研究。研究人员计划在SpaceX CRS-17或随后的飞行任务中发起另外四项研究,包括肺宿主防御、血脑屏障、肌肉骨骼疾病和肾功能。此外,研究人员也计划于2020年夏季推出另外四个项目,包括两个用于了解心血管健康的工程心脏组织,一个用于研究肌肉萎缩,另一个用于研究肠道炎症。根据美国转化医学推进中心的科学项目经理Lucie Low的说法,组织芯片也被称为微生理系统,一款组织芯片需要具备3项主要特征。

她解释道,“其一,它必须是3D的,因为人体是3D结构的;其二,它必须拥有多种不同类型的细胞,因为器官是由多种类型的组织构成;其三,它必须有微流控通道,因为人体内的每个组织都有脉管系统,以带来血液和营养,并带走体内的残渣。”

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