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首次！中國(guó)空間站將利用腦類器官芯片開(kāi)展生命科學(xué)研究
天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船15日在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射。記者從中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心獲悉，中國(guó)空間站將首次利用腦類器官芯片，研究空間微重力環(huán)境對(duì)人腦功能的影響及作用機(jī)制。
據(jù)悉，此次任務(wù)中，中國(guó)空間站空間應(yīng)用系統(tǒng)上行物資總重量776.5千克，包括空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)實(shí)驗(yàn)共23項(xiàng)，研究研制單位包括10個(gè)研究所和11所大學(xué)。
其中，在空間生命科學(xué)與生物技術(shù)領(lǐng)域，將利用問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜，開(kāi)展基于器官芯片技術(shù)的空間環(huán)境對(duì)人體血腦屏障的影響研究、空間微重力環(huán)境對(duì)骨骼肌前體細(xì)胞遷移的影響及其機(jī)制研究，以及微重力環(huán)境下核酸脂質(zhì)納米載體生物學(xué)功能研究等科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
關(guān)于腦類器官芯片研究，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所首席研究員秦建華介紹稱，有別于傳統(tǒng)硅基芯片，這種腦類器官芯片整合多種先進(jìn)生物技術(shù)，以人多能干細(xì)胞為來(lái)源，在信用卡大小的芯片上構(gòu)建一個(gè)高仿真的微型腦模型。它具有豐富的腦微血管網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)細(xì)胞、免疫細(xì)胞以及血腦屏障樣結(jié)構(gòu)與功能特征，可用來(lái)模擬人腦的復(fù)雜微環(huán)境和對(duì)外界刺激的響應(yīng)。
秦建華指出，這種仿生模型可用來(lái)探究空間環(huán)境在細(xì)胞、組織、器官等多層次對(duì)人血腦屏障及腦功能的影響及潛在機(jī)理，為航天員長(zhǎng)期在軌駐留提供健康風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與干預(yù)手段。相較于傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，這種新型模型系統(tǒng)可提供更接近人體的生理微環(huán)境，具有三維、動(dòng)態(tài)和可視化特點(diǎn)，為生命科學(xué)、疾病研究和藥物研發(fā)等提供嶄新的技術(shù)手段和研究范式。
腦類器官芯片和腦機(jī)接口有何區(qū)別？秦建華表示，兩者都是為了深入理解腦功能，但路徑不同。腦類器官芯片更側(cè)重在體外模擬人腦器官的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)與功能特征，主要用于疾病建模、機(jī)理研究和藥物研發(fā)等。腦機(jī)接口是一種人機(jī)交互技術(shù)，它更側(cè)重于人腦神經(jīng)信號(hào)與外部設(shè)備的信息交互，通過(guò)捕捉大腦信號(hào)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和控制。
（記者 馬帥莎）
- 原標(biāo)題：中國(guó)空間站將首次利用腦類器官芯片開(kāi)展生命科學(xué)研究
- 責(zé)任編輯: 房佶宜
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