模擬微重力類器官芯片培養(yǎng)系統(tǒng):空間生命科學仿生研究新平臺
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長恒榮創(chuàng)
時間 : 2026-07-30 10:13 瀏覽量 : 12
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隨著載人深空探測持續(xù)推進,微重力環(huán)境對人體組織、器官發(fā)育與生理功能的影響成為空間醫(yī)學研究核心課題。傳統(tǒng)靜態(tài)培養(yǎng)、獨立微重力培養(yǎng)裝置與單一類器官芯片體系相互割裂,難以同時實現(xiàn)重力環(huán)境調控、動態(tài)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(yǎng)系統(tǒng)創(chuàng)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(tǒng)依托三維隨機回轉力學調控原理,持續(xù)改變培養(yǎng)單元重力矢量方向,在地面實驗室構建統(tǒng)計學等效模擬微重力環(huán)境。區(qū)別于傳統(tǒng)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(lián)動結構,配合流體動力學仿真優(yōu)化,將微流控芯片腔體內流體剪切力控制在生理安全區(qū)間,避免芯片內人源類器官受到機械損傷。系統(tǒng)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(lián)芯片同步培養(yǎng),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(lián)模型,模擬太空環(huán)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(xiàn)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(tǒng)配備獨立液體驅動單元,流速可編程調控,持續(xù)完成培養(yǎng)基補給與代謝廢物清除,復刻體內血液循環(huán)動態(tài)物質交換模式;整機內置高精度恒溫、濕度閉環(huán)控制系統(tǒng),穩(wěn)定維持 37℃生理培養(yǎng)條件。設備支持自定義時序方案,可自由設置持續(xù)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(yǎng)、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(shù)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(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,延長體外培養(yǎng)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??蒲腥藛T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(huán)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(yōu)勢突出。設備本土研發(fā)生產,采購成本更低,技術對接、售后維保響應迅速;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)有實驗方案,快速接入高校實驗室、航天醫(yī)學研究院所。設備預留拓展接口,可聯(lián)動活細胞熒光成像、阻抗實時檢測模塊,實現(xiàn) “微重力培養(yǎng) — 在線觀測 — 功能檢測” 一體化閉環(huán)實驗。
面向未來空間生命科學發(fā)展需求,晟華信持續(xù)推進 Cellspace-3D 系統(tǒng)迭代升級,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,突破傳統(tǒng)體外模型技術瓶頸,助力我國空間醫(yī)學機理研究、航天防護藥物研發(fā),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。