模拟微重力

摘要： 目的探讨在模拟微重力情况下,柚皮苷作用于T淋巴细胞-成骨细胞共培养体系后,成骨细胞的增殖分化情况及其机制。方法提取SD乳鼠成骨细胞,在微重力环境下,与大鼠T淋巴细胞体外共培养。分为干预组与对照组。干预组加入中药物质柚皮苷干预液,对照组加入同体积不含血清的培养基。通过CCK-8检测成骨细胞增殖情况、ALP活性检测盒检测ALP活性、Western Blot测定蛋白PCNA表达观察细胞增殖情况,测定细胞外调节蛋白激酶ERK表达,研究其机制通路。结果干预组的ALP活性高于对照组,PCNA蛋白表达增高,ERK蛋白表达增高,且具有统计学意义(P<0.05)。结论在微重力下柚皮苷促进了T细胞干预下的成骨细胞增殖分化,其作用机制可能是通过激活ERK通路来实现的。

摘要： 目的 在模拟微重力情况下,探索柚皮苷作用于T细胞-成骨细胞共育体系后,对成骨细胞增殖分化的影响。方法 本实验设正常重力对照组、正常重力柚皮苷组、模拟微重力对照组、模拟微重力柚皮苷组,其中对照组分别在正常重力或模拟微重力条件下将T细胞与成骨细胞共育,柚皮苷组分别在对照组基础上加入1×10mol/L柚皮苷溶液。显微镜下观察成骨细胞形态学,CCK-8法检测成骨细胞增殖率,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测ALP活性,实时荧光定量聚合酶链式反应检测Runt相关转录因子2(Runx2)、白细胞介素6(IL-6)m RNA相对表达水平,Western blot法检测Runx2和IL-6蛋白相对表达水平。结果 与正常重力对照组比较,模拟微重力对照组成骨细胞密度降低,仅有少量聚集,细胞形态以圆形居多;与模拟微重力对照组比较,模拟微重力柚皮苷组成骨细胞成梭形或多角形,形态饱满,成鱼群状聚集。与正常重力对照组比较,正常重力柚皮苷组成骨细胞增殖率、ALP活性、Runx2 mRNA和蛋白相对表达水平显著升高,IL-6 m RNA和蛋白相对表达水平显著降低(P<0.05);模拟微重力对照组成骨细胞增殖率、ALP活性、Runx2 mRNA和蛋白相对表达水平显著降低,IL-6 mRNA和蛋白相对表达水平显著升高(P<0.05)。与模拟微重力对照组比较,模拟微重力柚皮苷组成骨细胞增殖率、ALP活性、Runx2 mRNA和蛋白相对表达水平显著升高,IL-6 m RNA和蛋白相对表达水平显著降低(P<0.05)。结论 在T细胞-成骨细胞共育体系中,模拟微重力可以抑制成骨细胞的增殖分化能力;该条件下柚皮苷可以改善成骨细胞的增殖分化能力,其作用机制与IL-6水平的降低及Runx2水平的升高有关。

摘要： 目的研究正常重力和模拟微重力状态下褪黑素在大鼠体内药代动力学的差异。方法建立测定大鼠血浆中褪黑素浓度的超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)。采用21 d尾吊法建立大鼠模拟微重力模型,以正常重力组大鼠为对照,21 d后,两组大鼠均单次灌胃给予褪黑素(0.27 mg/kg),于给药后5、10、15、20、30、40 min以及1、1.5、2、4、6 h颈静脉取血,分离血浆,采用以上建立的UPLC-MS/MS法测定褪黑素在大鼠血浆中的浓度并计算药代动力学参数。结果在0.1~50 ng/mL浓度范围内,血浆中褪黑素的线性关系良好,日内与日间精密度的相对标准偏差(RSD)均小于10.99%,低、中、高3个浓度(0.1、25和50 ng/mL)的加样回收率为99.31%~115.32%。相比正常重力组,褪黑素在模拟微重力组大鼠血浆中的药代动力学参数发生显著变化。其中,达峰时间(Tmax)、0~6 h的药-时曲线下面积(AUC_(0→6)h)、清除率(CL)和平均滞留时间(MRT_(0→6)h)具有统计学意义(P<0.05)。模拟微重力组大鼠血浆中褪黑素的T_(max)、AUC_(0→6)h、CL和MRT_(0→6)h分别为正常重力组的1.6、3.1、0.34和1.56倍。褪黑素在模拟微重力条件下相对于正常重力条件下的生物利用度为312.5%。结论在模拟微重力条件下褪黑素的药代动力学特征发生显著变化。

摘要： 目的观察醋甲唑胺干预下尾悬吊模拟微重力大鼠的眼压及闪光视觉诱发电位的变化。方法选取SD大鼠32只,分为4组,分别给予单纯尾悬吊、悬吊联合0.9%NaCl溶液灌胃1次、悬吊联合醋甲唑胺灌胃1次或2次。在悬吊前及悬吊后1天、3天、7天、14天行眼压和视觉诱发电位(flash visual evoked potential,FVEP)检查,FVEP标记P_(1)波分析波幅及潜伏期。结果双倍药物组眼压在受试后较其他组出现明显下降(P0.05)。FVEP-P_(1)波幅显示双倍药物组在受试后出现P_(1)波幅的明显上升(P=0.042),其中在受试后第3天及第7天P_(1)波幅差异明显(P值分别为0.015、0.024)。其余各组P_(1)波幅均无显著变化(P均>0.05)。FVEP-P_(1)潜伏期分析显示各组大鼠间差异无统计学意义(P均>0.05)。结论在模拟微重力状态下,醋甲唑胺干预会影响大鼠的眼压,同时对视神经的功能造成影响。

摘要： 目的:探讨旋转细胞培养系统(RCCS)模拟失重环境对人SK-BR-3乳腺癌细胞生物学行为的影响.方法:体外培养人SK-BR-3乳腺癌细胞,将实验细胞随机分为模拟微重力组(SMG)和正常重力对照组(NG).应用RCCS模拟微重力环境.培养第3 d收取SMG组与NG组细胞进行检测:CCK-8法检测吸光度值,比较两组细胞增殖能力;流式细胞仪技术检测细胞周期和细胞凋亡变化;透射电镜观察细胞超微结构变化.结果:CCK-8检测结果显示,SMG组乳腺癌细胞的吸光值显著低于NG组(0.522±0.060 vs 1.327±0.090,P<0.001).流式细胞仪检测发现,SMG和NG组乳腺癌细胞的凋亡细胞率分别为(33.233±5.537)％和(5.500±1.572)％,差异有统计学意义(P=0.001);SMG组人SK-BR-3乳腺癌细胞G0/G1期、S期和G2/M期比例分别为(52.734±3.264)％、(36.864±2.918)％和(10.402±0.881)％,与NG组细胞G0/G1期、S期和G2/M期的对应比例(32.534±1.741)％、(53.924±3.215)％和(13.542±2.451)％相比,差异均有统计学意义(P<0.05).透射电镜结果显示,与NG组比较,SMG组人SK-BR-3乳腺癌细胞经RCCS模拟失重环境培养3 d后,线粒体水肿,次级溶酶体增多,细胞超微结构发生明显改变.结论:RCCS模拟失重环境下人SK-BR-3乳腺癌细胞凋亡增加,增殖受抑制,细胞周期和超微结构发生明显改变.

摘要： 随着人类对宇宙的不断探索,大量研究观察到微生物次级代谢在航天飞行中的变化,为人类利用太空环境进行高产和高质量微生物制药带来了希望.研究者认为,太空环境下微生物生长停滞期缩短,更早进入生长期,更早产生次级代谢产物.由于空间飞行的稀缺性和高昂成本,研究者利用微重力模拟设备进行微生物次级代谢研究.目前,不同的航天飞行和模拟微重力下微生物次级代谢研究并未观察到趋势相对一致的结果,其表型变化背后的分子生物学机制也有待进一步研究.太空微生物制药利用太空诱变筛选具有商业和医学价值的制药微生物菌株,这种航天飞行后地面筛选的模式具有无法控制诱变方向、被动筛选的缺陷,有待相关诱变通路进一步研究后予以改进.

摘要： 目的研究RCCS模拟微重力环境下对人HGC-27胃癌细胞生物学特性和超微结构的影响。方法体外培养人HGC-27胃癌细胞,应用RCCS系统模拟微重力环境,选取4~10代处于对数生长期的细胞,随机分为模拟微重力组(SMG)和正常重力对照组(NG)。分别于培养第1天和第3天收取2组细胞,采用CCK-8法检测细胞增殖能力,流式细胞仪检测细胞周期和细胞凋亡;Western Blot法检测Cyclin B1、Cyclin D1、Bcl-2和Fas表达水平;透射电镜观察细胞超微结构的改变。结果与NG组相比,SMG组第1天和第3天人HGC-27胃癌细胞的增殖能力和G 0/G 1期细胞显著减少,Cyclin D1、Cyclin B1、Bcl-2表达水平显著减低(P<0.05)。与NG组比较,SMG组人HGC-27胃癌细胞G 2/M期细胞比例和凋亡细胞比例显著增加,Fas表达水平显著增高(P<0.05)。SMG组细胞培养第3天后,细胞粗面内质网肿胀明显,胞质中出现空泡结构。结论RCCS模拟微重力环境下人HGC-27胃癌细胞的增殖、细胞周期和超微结构发生显著变化。

摘要： 通过对大鼠尾吊模型进行改进,研制出一种新型可调节体位的大鼠后肢去负荷悬吊装置,研究模拟微重力效应下体液分布变化对大鼠骨代谢的影响.将36只SD大鼠均分为对照组(CON)、头低位后肢去负荷组(HDT)、水平位后肢去负荷组(HH)和头高位后肢去负荷组(HUT)4组,实验21天后,利用DXA检测大鼠的骨密度(BMD).模拟微重力效应下的三组大鼠后肢均发生严重骨丢失,其中HH和HUT组后肢BMD显著大于HDT组.实验结果表明,体液分布变化可能在模拟微重力效应导致的骨丢失中起到重要作用,新型大鼠后肢去负荷悬吊装置能够调节大鼠体位(体液)进行模拟微重力效应研究.

摘要： 航天员在航天飞行条件下会出现"航天飞行性贫血"(space flight anemia)，这种贫血主要表现为红细胞总量和血红蛋白含量下降，其中，在航天飞行过程中航天员红细胞总量每天大约降低1％以上，飞行10～14天后总计下降10％～15％，而血红蛋白含量也降低12％～33％.研究"航天飞行性贫血"的细胞分子机制是如何预防"航天飞行性贫血"发生的理论基础.K562细胞系是红白血病细胞系，在许多分化诱导剂如EPO、丁酸盐、高铁血红素和二甲基亚砜等存在下可向红系分化，是公认的可诱导红系分化的体外细胞系.实验将使用NASA旋转式细胞培养系统(The Rotary Cell Culture System，RCCS)进行微重力模拟，拟观察模拟微重力环境对K562细胞的增殖、细胞周期分布、Epo诱导的红系分化、细胞膜上一些蛋白如转铁蛋白受体CD71和血型糖蛋白A(GPA)的表达以及细胞骨架的影响，从而为认识航天飞行性贫血的细胞和分子机制提供线索.本文论述了RCCS培养模拟微重力抑制K562细胞增殖、RCCS培养对K562细胞周期分布的影响、模拟微重力抑制Epo诱导的K562细胞血红蛋白合成、模拟微重力条件抑制K562细胞膜表面蛋白GPA和CD71的表达以及模拟微重力条件下K562细胞骨架变化。

摘要： 微重力环境与生物生存的地球环境截然不同，微重力环境对已适应地球重力影响的各种生物机能的影响，早已成为空间生命科学研究的热点.国内外科学家已发现，微重力环境对微生物细胞形态、超微结构、分裂和增殖、基因表达和功能都产生影响，并对其影响机理开展了深入研究.原生质体再生是微生物的一种生理现象，关于在微重力下原生质体再生研究的报道较少，目前仅有关于植物细胞的报道，对细菌的研究很少.本文对制备大肠杆菌原生质体的条件进行了确定，并且研究模拟微重力对大肠杆菌原生质体再生有无影响，明确细胞壁再生与重力的关系.

摘要： 微重力组织工程是建立动物细胞在微重力条件下的三维培养体系.本文研究了模拟微重力对哺乳动物胚胎的发育有着怎样的影响?结果表明模拟微重力对小鼠早期胚胎的体外发育有抑制作用.

摘要： 空间的微重力环境会导致宇航员的体液重排和血流变化，从而对心血管系统产生重要影响，导致宇航员在轨时出现心率、血压、血管顺应性等的改变，以及返航后出现严重的正立体位不耐受现象。血管内皮细胞是位于血管内层的一种机械应力敏感细胞，它分泌的促血管收缩因子内皮素、促血管舒张因子一氧化氮及促凝血因子、抗凝血酶等决定着血管壁功能的完整性及血液的流动性，从而间接对血压产生影响。研究血管内皮细胞在微重力及恢复重力条件下发生的变化，将有助于初步理解微重力环境下血压等循环系统重要生理指标变化的细胞学基础。

摘要： 在微重力条件下细胞的骨架会发生很大的变化.为了描述这种变换以及检验加入药物槲皮素后的改善效果,我们对正常条件下和模拟微重力条件下培养的大鼠的心肌细胞骨架图像进行了分析.通过利用共生矩阵和分形维数结果的分析,在与正常条件下培养的心肌细胞骨架图像进行对比后,我们发现模拟微重力条件下的细胞骨架灰度图像变得模糊,方向性变差,复杂度变低.而通过加入槲皮素的调节,细胞骨架图像的纹理变化不再那么明显.这一结论表明我们所选取的特征参数能对在不同条件下培养的微管图像做出有意义的定量分析。

摘要： 空间机构六自由度微重力模拟实现系统纵向重力补偿装置，它涉及一种重力补偿装置，具体涉及一种空间机构六自由度微重力模拟实现系统纵向重力补偿装置。本发明为了解决现有重力补偿机构在空间机构较重时，其采用的方案难以实现纵向重力补偿的问题。本发明的上层平台、中间平台、下层平台由上至下依次设置，中央立柱竖直设置在上层平台的下表面与中间平台的上表面之间，中央立柱的上端通过球轴承与上层平台的下表面连接，中央立柱的下端与中间平台的上表面连接，四个所述补偿系统呈正方形设置在下层平台的上表面上，中间平台通过四个所述补偿系统与下层平台连接，四个气足均布设置在下层平台的下表面。本发明用于航天领域。

摘要： 一种气浮式微重力模拟器及模拟方法，解决了现有气浮式微重力模拟器采用高压气瓶给气浮轴承供气存在危险及无法长时间工作的问题，属于微重力模拟技术领域。本发明包括：气泵泵出的空气经主供气管之后一部分气体通过供气盖支供气管流入供气盖内部，从供气盖下表面垂直向受气座的上表面喷出，供气盖和受气座之间形成隙；另一部分气体通过受气座锥气通孔直接流入受气座锥气通孔，流入受气座锥气通孔的气体会经过模拟器主供气管流入和模拟器支供气管给气浮轴承供气。气浮轴承通入空气后，垂直向大理石平台的上表面将气体喷出，在大理石平台的上表面和气浮轴承的下表面之间形成一层气隙，从而模拟器漂浮在空气中，达到了微重力模拟的目的。

摘要： 一种适用于微重力环境下模拟重力培养细胞的装置，它涉及细胞培养领域，本发明要解决目前微重力条件下，无法同时模拟多组重力环境的细胞培养，且存在无法有效补充细胞培养所需气体，以及较难实现细胞培养瓶不同转速的调节的问题。本发明通过电机带动转盘转动，利用转动机构的阶梯齿轮轴与转盘开口内壁上的齿条相互齿接。环形支撑座通过倒“L”型结构的伸缩调节架与基座连接，通过调节伸缩调节架不同的调节杆，实现对阶梯齿轮轴的水平方向与竖直方向的调节。从而实现，阶梯齿轮轴上不同直径的轴表面齿条与转盘内壁上的齿条齿接，实现培养皿在不同的转速下转动，可以模拟不同重力的条件。本发明应用于细胞培养领域。

摘要： 空间机构六自由度微重力模拟实现系统纵向重力补偿装置，它涉及一种重力补偿装置，具体涉及一种空间机构六自由度微重力模拟实现系统纵向重力补偿装置。本发明为了解决现有重力补偿机构在空间机构较重时，其采用的方案难以实现纵向重力补偿的问题。本发明的上层平台、中间平台、下层平台由上至下依次设置，中央立柱竖直设置在上层平台的下表面与中间平台的上表面之间，中央立柱的上端通过球轴承与上层平台的下表面连接，中央立柱的下端与中间平台的上表面连接，四个所述补偿系统呈正方形设置在下层平台的上表面上，中间平台通过四个所述补偿系统与下层平台连接，四个气足均布设置在下层平台的下表面。本发明用于航天领域。

摘要： 一种气浮式微重力模拟器及模拟方法，解决了现有气浮式微重力模拟器采用高压气瓶给气浮轴承供气存在危险及无法长时间工作的问题，属于微重力模拟技术领域。本发明包括：气泵泵出的空气经主供气管之后一部分气体通过供气盖支供气管流入供气盖内部，从供气盖下表面垂直向受气座的上表面喷出，供气盖和受气座之间形成隙；另一部分气体通过受气座锥气通孔直接流入受气座锥气通孔，流入受气座锥气通孔的气体会经过模拟器主供气管流入和模拟器支供气管给气浮轴承供气。气浮轴承通入空气后，垂直向大理石平台的上表面将气体喷出，在大理石平台的上表面和气浮轴承的下表面之间形成一层气隙，从而模拟器漂浮在空气中，达到了微重力模拟的目的。

摘要： 本发明涉及微重力测量技术领域，具体为一种用于微重力双体落舱的缓冲固定结构及微重力双体落舱，包括缓冲块和若干利镞，所述利镞设置于内舱的底面上；所述缓冲块设置于利镞下方的外舱内部底面上；在微重力测试实验中，可在舱体坠落试验结束时，通过内舱底端的利镞和外舱内部底面上的缓冲块的配合作用，对内舱形成缓冲减速，吸收内舱的动能，防止内、外舱的直接碰撞，并通过缓冲块与利镞间的摩擦力固定内舱，达到防止其反弹的效果，相比于传统的机械固定结构，本发明提供的利镞‑缓冲块，结构构造简单，且减速过程柔和均匀，不会对零件造成二次伤害；解决了技术中存在的在微重力测量中，内舱和外舱之间碰撞或反弹导致的舱内结构和仪器受损的问题。

摘要： 一种高微重力科学实验装置，所述高微重力科学实验装置包括三个不可分离的级，至少一级搭载有效载荷装置，且所述级被放置在另外两级的之间。高微重力科学实验装置弹头锥尖竖直向下。使用所述高微重力科学实验装置制造高微重力环境并回收高微重力科学实验装置的方法包括以下阶段：a)用充装氦气的无人驾驶自由气球将吊载2.4GHz频段立方体卫星挂载高微重力科学实验装置浮力飞行至航区内的预定高度；b)在预定高度(高微重力科学实验装置下落飞行的速度＝0m/s)，解脱挂耳释放高微重力科学实验装置自由落体运动制造高微重力环境并落入在弹着区。

摘要： 本发明涉及一种悬浮生物细胞高效培养的膜生物反应器装置，特别涉及一种用于微重力和模拟微重力环境下的膜生物反应器，主要用于微重力环境和作为地面模拟微重力实验装置进行悬浮生物细胞的长时间培养和生物学效应研究以及重组蛋白的高效制备研究。包括生物反应器主体、供气系统、液体加注系统、搅拌系统、参数测量控制系统、排气系统和取样系统，其中，参数测量控制系统包括pH值参数测量控制系统、温度参数测量控制系统、溶氧参数测量控制系统和压力参数测量控制系统。本发明的膜生物反应器装置能实现微重力环境和地面模拟微重力环境下悬浮生物细胞的长时间高效培养、多参数实时检测和自动调控。

摘要： 本发明涉及一种模拟微重力环境中金属液滴3D打印的物理系统及打印方法，静电场产生电极正极施加静电场产生电压，两个电极之间形成一静电场；金属液喷嘴位于静电场产生电极正极一侧，三维沉积平台于静电场区域末端；金属微滴通过充电电极后初入静电场区域时运动方向呈现水平状态，在地面环境下通过小邦德数金属液滴的喷射、加速飞行(Fr数的匹配)与沉积、反重力静电场加载以实现不同微重力条件下的微滴喷射、飞行、沉积成形过程微重力条件按物理模拟，为微重力环境下金属液滴3D打印技术前期技术开发和后期成形工艺地面验证提供有效手段。

摘要： 本发明涉及一种悬浮生物细胞高效培养的膜生物反应器装置，特别涉及一种用于微重力和模拟微重力环境下的膜生物反应器，主要用于微重力环境和作为地面模拟微重力实验装置进行悬浮生物细胞的长时间培养和生物学效应研究以及重组蛋白的高效制备研究。包括生物反应器主体、供气系统、液体加注系统、搅拌系统、参数测量控制系统、排气系统和取样系统，其中，参数测量控制系统包括pH值参数测量控制系统、温度参数测量控制系统、溶氧参数测量控制系统和压力参数测量控制系统。本发明的膜生物反应器装置能实现微重力环境和地面模拟微重力环境下悬浮生物细胞的长时间高效培养、多参数实时检测和自动调控。