模擬微重力類器官芯片培養(yǎng)系統(tǒng):空間生命科學(xué)仿生研究新平臺(tái)
- 編輯 :
長(zhǎng)恒榮創(chuàng)
時(shí)間 : 2026-07-30 10:13 瀏覽量 : 21
-
隨著載人深空探測(cè)持續(xù)推進(jìn),微重力環(huán)境對(duì)人體組織、器官發(fā)育與生理功能的影響成為空間醫(yī)學(xué)研究核心課題。傳統(tǒng)靜態(tài)培養(yǎng)、獨(dú)立微重力培養(yǎng)裝置與單一類器官芯片體系相互割裂,難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)重力環(huán)境調(diào)控、動(dòng)態(tài)流體物質(zhì)交換、多器官互作模擬。將微重力仿生技術(shù)與微流控器官芯片融合,搭建一體化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),成為地面開展空間生物學(xué)機(jī)制研究的關(guān)鍵手段。晟華信 Cellspace-3D 模擬微重力類器官芯片培養(yǎng)系統(tǒng)創(chuàng)新融合雙軸隨機(jī)回轉(zhuǎn)微重力模擬與微流控芯片灌流技術(shù),為腦、心臟、腎臟、腫瘤類器官芯片研究提供國(guó)產(chǎn)化標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。
晟華信 Cellspace-3D 系統(tǒng)依托三維隨機(jī)回轉(zhuǎn)力學(xué)調(diào)控原理,持續(xù)改變培養(yǎng)單元重力矢量方向,在地面實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建統(tǒng)計(jì)學(xué)等效模擬微重力環(huán)境。區(qū)別于傳統(tǒng)單軸旋轉(zhuǎn)設(shè)備存在重力分量殘留的缺陷,設(shè)備采用雙軸正交聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu),配合流體動(dòng)力學(xué)仿真優(yōu)化,將微流控芯片腔體內(nèi)流體剪切力控制在生理安全區(qū)間,避免芯片內(nèi)人源類器官受到機(jī)械損傷。系統(tǒng)可搭載標(biāo)準(zhǔn)化微流控類器官芯片,支持單器官芯片、多器官串聯(lián)芯片同步培養(yǎng),既能獨(dú)立研究單一組織在微重力下的響應(yīng)變化,也可構(gòu)建多器官互聯(lián)模型,模擬太空環(huán)境下人體不同組織間信號(hào)交互。
在硬件集成層面,晟華信 Cellspace-3D 實(shí)現(xiàn)微重力回轉(zhuǎn)主機(jī)、微流控灌流模塊、密閉溫控腔體一體化集成。系統(tǒng)配備獨(dú)立液體驅(qū)動(dòng)單元,流速可編程調(diào)控,持續(xù)完成培養(yǎng)基補(bǔ)給與代謝廢物清除,復(fù)刻體內(nèi)血液循環(huán)動(dòng)態(tài)物質(zhì)交換模式;整機(jī)內(nèi)置高精度恒溫、濕度閉環(huán)控制系統(tǒng),穩(wěn)定維持 37℃生理培養(yǎng)條件。設(shè)備支持自定義時(shí)序方案,可自由設(shè)置持續(xù)微重力暴露、重力恢復(fù)對(duì)照、間斷力學(xué)刺激等多種實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑m配長(zhǎng)期培養(yǎng)、急性刺激、梯度重力干預(yù)等多樣化科研方案。標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)誤差,顯著提升數(shù)據(jù)可重復(fù)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(dòng)態(tài)灌流配合溫和懸浮微重力環(huán)境,緩解大塊類器官核心缺氧凋亡問題,延長(zhǎng)體外培養(yǎng)周期;精準(zhǔn)力學(xué)信號(hào)刺激能夠調(diào)控干細(xì)胞增殖、分化進(jìn)程,促進(jìn)類器官形成完整組織結(jié)構(gòu)與功能單元。科研人員可利用該平臺(tái)解析微重力誘導(dǎo)的神經(jīng)損傷、心肌功能衰退、血管內(nèi)皮重塑、組織纖維化等生物學(xué)機(jī)制;構(gòu)建疾病類器官芯片模型,篩選航天航天員防護(hù)藥物,評(píng)估藥物在微重力環(huán)境下藥效與毒性反應(yīng)。
相較于進(jìn)口同類設(shè)備,晟華信 Cellspace-3D 國(guó)產(chǎn)化優(yōu)勢(shì)突出。設(shè)備本土研發(fā)生產(chǎn),采購(gòu)成本更低,技術(shù)對(duì)接、售后維保響應(yīng)迅速;系統(tǒng)兼容市面主流微流控類器官芯片,無需大幅改造現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)方案,快速接入高校實(shí)驗(yàn)室、航天醫(yī)學(xué)研究院所。設(shè)備預(yù)留拓展接口,可聯(lián)動(dòng)活細(xì)胞熒光成像、阻抗實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊,實(shí)現(xiàn) “微重力培養(yǎng) — 在線觀測(cè) — 功能檢測(cè)” 一體化閉環(huán)實(shí)驗(yàn)。
面向未來空間生命科學(xué)發(fā)展需求,晟華信持續(xù)推進(jìn) Cellspace-3D 系統(tǒng)迭代升級(jí),不斷優(yōu)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(yǎng)平臺(tái),突破傳統(tǒng)體外模型技術(shù)瓶頸,助力我國(guó)空間醫(yī)學(xué)機(jī)理研究、航天防護(hù)藥物研發(fā),為解析微重力人體生物學(xué)效應(yīng)、保障長(zhǎng)期在軌航天員健康提供強(qiáng)有力的國(guó)產(chǎn)化科研裝備支撐。