模擬微重力類器官芯片培養系統:空間生命科學仿生研究新平臺
- 編輯 :
長恒榮創
時間 : 2026-07-30 10:13 瀏覽量 : 23
-
隨著載人深空探測持續推進,微重力環境對人體組織、器官發育與生理功能的影響成為空間醫學研究核心課題。傳統靜態培養、獨立微重力培養裝置與單一類器官芯片體系相互割裂,難以同時實現重力環境調控、動態流體物質交換、多器官互作模擬。將微重力仿生技術與微流控器官芯片融合,搭建一體化實驗平臺,成為地面開展空間生物學機制研究的關鍵手段。晟華信 Cellspace-3D 模擬微重力類器官芯片培養系統創新融合雙軸隨機回轉微重力模擬與微流控芯片灌流技術,為腦、心臟、腎臟、腫瘤類器官芯片研究提供國產化標準化解決方案。
晟華信 Cellspace-3D 系統依托三維隨機回轉力學調控原理,持續改變培養單元重力矢量方向,在地面實驗室構建統計學等效模擬微重力環境。區別于傳統單軸旋轉設備存在重力分量殘留的缺陷,設備采用雙軸正交聯動結構,配合流體動力學仿真優化,將微流控芯片腔體內流體剪切力控制在生理安全區間,避免芯片內人源類器官受到機械損傷。系統可搭載標準化微流控類器官芯片,支持單器官芯片、多器官串聯芯片同步培養,既能獨立研究單一組織在微重力下的響應變化,也可構建多器官互聯模型,模擬太空環境下人體不同組織間信號交互。
在硬件集成層面,晟華信 Cellspace-3D 實現微重力回轉主機、微流控灌流模塊、密閉溫控腔體一體化集成。系統配備獨立液體驅動單元,流速可編程調控,持續完成培養基補給與代謝廢物清除,復刻體內血液循環動態物質交換模式;整機內置高精度恒溫、濕度閉環控制系統,穩定維持 37℃生理培養條件。設備支持自定義時序方案,可自由設置持續微重力暴露、重力恢復對照、間斷力學刺激等多種實驗模式,適配長期培養、急性刺激、梯度重力干預等多樣化科研方案。標準化芯片載架保證樣本擺放一致性,有效降低人為操作帶來的實驗誤差,顯著提升數據可重復性。
依托晟華信 Cellspace-3D 培育的類器官芯片模型,具備更高生理保真度。動態灌流配合溫和懸浮微重力環境,緩解大塊類器官核心缺氧凋亡問題,延長體外培養周期;精準力學信號刺激能夠調控干細胞增殖、分化進程,促進類器官形成完整組織結構與功能單元。科研人員可利用該平臺解析微重力誘導的神經損傷、心肌功能衰退、血管內皮重塑、組織纖維化等生物學機制;構建疾病類器官芯片模型,篩選航天航天員防護藥物,評估藥物在微重力環境下藥效與毒性反應。
相較于進口同類設備,晟華信 Cellspace-3D 國產化優勢突出。設備本土研發生產,采購成本更低,技術對接、售后維保響應迅速;系統兼容市面主流微流控類器官芯片,無需大幅改造現有實驗方案,快速接入高校實驗室、航天醫學研究院所。設備預留拓展接口,可聯動活細胞熒光成像、阻抗實時檢測模塊,實現 “微重力培養 — 在線觀測 — 功能檢測” 一體化閉環實驗。
面向未來空間生命科學發展需求,晟華信持續推進 Cellspace-3D 系統迭代升級,不斷優化多器官芯片適配能力。在深空載人航天研究背景下,這套模擬微重力類器官芯片一體化培養平臺,突破傳統體外模型技術瓶頸,助力我國空間醫學機理研究、航天防護藥物研發,為解析微重力人體生物學效應、保障長期在軌航天員健康提供強有力的國產化科研裝備支撐。