干细胞又被称为“起源细胞”或者“万能细胞”,是个体发育中的一类未充分分化、尚不成熟的细胞,也是形成人体各组织、器官的始祖细胞。机体利用干细胞无限复制的特性,可以产生大量的工作细胞,从而维持器官的正常运转。
干细胞在细胞修复、促进新陈代谢、改善亚健康、发育生物学等方面有着较为广阔的应用前景。其中,人多能干细胞具有较高的增殖潜能,可以分化成体内多种细胞类型,并作为细胞来源用于再生医学研究,还可利用其特性构建各种细胞、组织、器官,以作为移植的来源。
研究发现,空间微重力有利于增强干细胞的干性和三维样的生长特性,其中,“干性”代表着干细胞蓄势待发的分化能力。在天空或失重的空间站里面,干细胞在分化和增殖方面的体外培养结果,接近人体胚胎内的干细胞。这也为增强干细胞诱导分化效率、维持其未分化增殖、提高组织三维构建水平提供了一种新的解决途径,同时也是大费周章地将干细胞送上太空做实验的主要原因。
本次通过天舟六号将干细胞送上天,主要进行的是太空造血方向的研究,未来随着科学技术的发展,还可以在太空中进行更多的干细胞研究,甚至可能涉及更多的医学领域,以便为血液肿瘤患者、需要移植组织器官的人群,提供更多的帮助。如果想要获得更多资讯和详细解读,可以咨询国际干细胞研究医学部。
第一步,先将细胞接种到预先准备好的培养盒里面,确保在无菌条件下进行操作;之后对人多能干细胞进行分化,再将特定培养液、试剂等加载到液袋中,然后将液袋与培养盒中的管路连接起来;最后进行排气泡、实验单元组装等多项操作。其中,排气泡是较为关键的环节,为了避免影响细胞成像,送入太空的干细胞培养皿里面不能掺杂气泡。
第二步,进行天舟六号临发射前的验收工作。
第三步,实验单元需由技术人员进行临射安装、细胞单元装置加电等一系列操作。
第四步,随着天舟六号成功发射与对接,航天员会将干细胞实验单元转运至问天实验舱,并安置在空间站的低温冷藏柜中,进行保存。
第五步,经过半个多月的在轨试验后,干细胞实验样品会随着神舟十五号返回地球,并由专业人员进行交接、分析。
干细胞在轨分化培养各阶段的图片,可通过空间实时显微自动成像进行捕获,之后再将捕获的图片传回到地面。研究人员会将这些图片与地面对照实验结果进行对比,从而分析出太空环境对人多能干细胞早期造血分化分子机理的影响。
既往美国和欧洲也有关于空间飞行任务中,干细胞生长和组织再生领域的研究,但是我国在这方面的研究较少。本次随着人类干细胞太空造血实验的开展,同时得益于我国航天事业的发展,将为日后进行太空环境下,干细胞分化及再生医学的研究提供更多的可能性。
干细胞疗法也不仅仅用于治疗血液系统疾病,对于现有手段难以治愈的多种疾病,比如糖尿病、帕金森病、心力衰竭等,都将提供新的治疗思路,甚至还可应用于医学美容领域,用以改善脱发、面部衰老等问题。
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