小组织,大任务:将心脏组织送上国际空间站

美国东部时间3月6日晚11点50分,约翰·霍普金斯大学将发射心脏肌肉组织,这些组织包含在一个小型手机大小的特殊设计的组织芯片中,并将其送到国际空间站(ISS)的微重力环境中进行为期一个月的观察。

该项目由约翰霍普金斯大学生物医学工程与医学副教授、该项目的首席研究员金德浩(Deok-Ho Kim)领导,有望揭示衰老过程和成人健康,并促进心肌疾病治疗方法的发展。

科学家们已经知道,人类暴露在太空中会经历类似于加速衰老的变化,所以我们希望研究结果能帮助我们更好地理解并在某一天抵消这种变化金说。

研究人员还希望这项研究能够揭开宇航员在太空中体重减少的神秘面纱并且更容易出现严重的心律不齐;这些结果可能有助于在未来的长期任务中保护宇航员的心脏,并为如何对抗提供信息

金和他的团队使用了人工诱导培养心肌细胞或心肌这是一种模拟成人心脏功能的生物工程微型化组织芯片。虽然其他研究人员以前在太空中研究过干细胞来源的心肌细胞,但这些研究依赖于在二维表面或平面上培养的细胞,这些细胞不能代表细胞在体内的存在和行为,因此与成年人的细胞相比,它们还不发达。

资料来源:约翰霍普金斯大学

团队的该平台提供了细胞居住在三维环境中的优势,这将允许更好地模仿细胞信号和活动是如何像在人体内一样发展的。这种3d环境是可能的,这要感谢一种新的支架生物材料,或支持结构,将组织连接在一起,加速发展内部。这将使科学家们能够收集到对了解成年人身体有用的数据。科学家们有一天可以利用这些数据和平台开发新药,以及其他许多应用。

通过使用运动传感器磁铁设置,研究小组将实时测量国际空间站上组织的跳动情况。在太空中停留大约一个月后,这些组织将返回地球,并将被分析因长期在微重力环境中停留而导致的基因表达和收缩的差异。其中一些组织将在地球上再培养一周,以便研究人员检查恢复效果。该团队还将在地球上的华盛顿大学(University of Washington)拥有相同的心脏组织作为对照。

Kim说:“我们希望这个项目能给我们提供有意义的数据,我们可以用这些数据来了解心脏的结构及其功能,这样我们就可以改善宇航员和地球上的人的健康。”

“整个团队都很高兴看到我们从这个实验中得到的结果。如果成功,我们将开始研究的第二阶段,组织将在两年内再次被送往国际空间站,但这一次,我们将能够测试各种药物,看看哪些药物能最好地改善微重力对心脏功能的潜在有害影响,”约翰斯·霍普金斯大学生物医学工程系博士后、金的实验室成员乔纳森·Tsui说。

引用:小组织,大任务:登上国际空间站的跳动心脏组织(2020年,3月4日)从//www.puressens.com/news/2020-03-tissue-big-mission-heart-tissues.html获取2023年1月16日
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