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东南大学人工血管组织芯片项目参与完成全球首次太空血管组织芯片空间飞行实验

2023-08-195579发布者:李震

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【东大新闻网8月19日电】(通讯员 陈早早)2023年6月4日清晨,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。陪同三位航天员一起返回地球的还有人体器官芯片。人体器官芯片,是生物医学工程的一个新的研究方向,可高仿真地模拟人体器官功能。通过开展太空器官芯片的设计研究,发展有效的对抗防护措施,对保障长期飞行后航天员的健康和圆满完成航天飞行任务具有重要的意义。

在此次航天任务中,东南大学苏州医疗器械研究院、中国航天员科研训练中心、数字医学工程全国重点实验室及江苏艾玮得生物科技有限公司经过30多个月的不懈奋斗,共同开发制作的太空血管组织芯片(Taikonaut-Blood-Vessels-on-a-Chip, Taikonaut)完成了国际上首次血管组织芯片在长期微重力条件下的培养实验。

针对空间飞行导致的立位耐力不良的细胞学机制研究需求,聚焦微重力对血管氧化应激水平的变化和血管结构与功能的影响,研究长期空间飞行导致的立位耐力下降的细胞学机制,以及在空间环境下某些化合物对抗航天员立位耐力不良防护机制,为发展有效的对抗防护措施提供理论和实验依据。

研究人员在实验室用原代细胞构建具有功能性的人工血管,并将其安装至自主研发的太空血管芯片中,进行微流体培养以确保血管的稳定性。同时,结合影像学分析方法,对实时观察并采集到的血管形态变化进行分析。该实验基于失重导致的立位耐力不良、运动能力降低、血管结构及功能重塑等长期航天飞行导致心血管系统功能失调的问题。研究导致血管结构和功能变化的细胞学机制,并测试保护性药物对避免预期问题的有效性。

至此,中国成为全世界第一个将太空血管组织芯片送入空间站进行空间飞行科学试验,研究微重力对人体器官芯片中的人体血管组织的影响的国家,我国也成为国际上第二个具有在轨开展太空组织芯片试验和分析能力的国家。该前瞻性研究对后续器官芯片和微生理系统等体外模型的空间飞行试验和人体组织器官水平模型的空间生物学研究具有重要意义。 

 

供稿:东南大学苏州医疗器械研究院

                               

(责任编辑:嵇宏 审核:李小男)