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中國天宮太空站首次實現人類幹細胞太空造血

兩岸

中國天宮太空站首次實現人類幹細胞太空造血
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中國天宮太空站首次實現人類幹細胞太空造血

2023年06月03日 18:15 最後更新:19:30

據央視新聞客戶端報導,隨著此前天舟六號的成功發射對接,神舟十五號太空人已經協助科研團隊開始展開為期6至15天的細胞在軌培養實驗,其中就包括國際首次開展的人類多能幹細胞在太空條件下的人胚胎幹細胞體外造血分化的研究,並已經實現了第一個實驗目標,即首次實現了人類幹細胞的太空造血。

有關實險在地面科學家和太空人合作下完成。

有關實險在地面科學家和太空人合作下完成。

報導說,人多能幹細胞因具有無限增殖潛能以及可分化成為人體內幾乎所有的細胞類型的能力,是用於再生醫學的極佳細胞來源。當人多能幹細胞在太空環境下生長時會發生什麼變化,是當前空間生命科學研究的熱點之一,也是中國太空站正在展開的太空實驗。

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有關實險在地面科學家和太空人合作下完成。

據央視新聞客戶端報導,隨著此前天舟六號的成功發射對接,神舟十五號太空人已經協助科研團隊開始展開為期6至15天的細胞在軌培養實驗,其中就包括國際首次開展的人類多能幹細胞在太空條件下的人胚胎幹細胞體外造血分化的研究,並已經實現了第一個實驗目標,即首次實現了人類幹細胞的太空造血。

有關實險在地面科學家和太空人合作下完成。

報導說,人多能幹細胞因具有無限增殖潛能以及可分化成為人體內幾乎所有的細胞類型的能力,是用於再生醫學的極佳細胞來源。當人多能幹細胞在太空環境下生長時會發生什麼變化,是當前空間生命科學研究的熱點之一,也是中國太空站正在展開的太空實驗。

神十五號太空人乘組費俊龍、鄧清明、張陸。

神舟十五號乘組太空人已經協助科研團隊開始展開為期6至15天的細胞在軌培養實驗,其中包括國際首次開展的「人類多能幹細胞在太空條件下的人胚胎幹細胞體外造血分化」的研究。

中國天宮太空站。

報導指出,2017年,中國科研團隊利用天舟一號貨運飛船開展了小鼠胚胎幹細胞的增殖、分化研究,結果表明空間微重力環境對小鼠胚胎幹細胞的3D生長及乾性的維持提供了很有利的條件,幹細胞在太空培養呈現出更優於地面的3D生長方式且維持更高水平的多能性基因表達。

央視報導,中國實現太空早期造血。

雷曉華表示,後面其實還有好多工作要做,需要進行一個全方位檢測和分析,通過地面的對照組進行一個比對,篩選出太空環境影響人多能幹細胞早期造血分化的相關基因。後續還將利用天舟七號或者天舟八號飛船,繼續開展能誘導多能幹細胞在空間環境下的三維生長研究,來探討空間環境幹細胞三維生長的規律,以及微重力對幹細胞生長影響的作用機理。

有關實險在地面科學家和太空人合作下完成。

有關實險在地面科學家和太空人合作下完成。

神舟十五號乘組太空人已經協助科研團隊開始展開為期6至15天的細胞在軌培養實驗,其中包括國際首次開展的「人類多能幹細胞在太空條件下的人胚胎幹細胞體外造血分化」的研究。

中國科學院深圳先進技術研究院生物醫藥與技術研究所研究員雷曉華說,事實上已經在軌分化到了類似於鵝卵石一樣的一個造血幹細胞,那麼這些造血幹細胞它會經過再進一步的成熟和分化,類似一個葡萄串的一樣的一個造血幹細胞群,這一次實驗事實上已經實現了第一個實驗目標,首次實現了人類幹細胞的太空造血。

神十五號太空人乘組費俊龍、鄧清明、張陸。

神十五號太空人乘組費俊龍、鄧清明、張陸。

報導指出,2017年,中國科研團隊利用天舟一號貨運飛船開展了小鼠胚胎幹細胞的增殖、分化研究,結果表明空間微重力環境對小鼠胚胎幹細胞的3D生長及乾性的維持提供了很有利的條件,幹細胞在太空培養呈現出更優於地面的3D生長方式且維持更高水平的多能性基因表達。

中國天宮太空站。

中國天宮太空站。

雷曉華表示,後面其實還有好多工作要做,需要進行一個全方位檢測和分析,通過地面的對照組進行一個比對,篩選出太空環境影響人多能幹細胞早期造血分化的相關基因。後續還將利用天舟七號或者天舟八號飛船,繼續開展能誘導多能幹細胞在空間環境下的三維生長研究,來探討空間環境幹細胞三維生長的規律,以及微重力對幹細胞生長影響的作用機理。

央視報導,中國實現太空早期造血。

央視報導,中國實現太空早期造血。

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天宮太空站電推進系統首次實現在軌「換氣」

2023年06月20日 17:43 最後更新:18:28

微信公眾號「中國航天科技集團六院」6月19日消息,近日,在天地協同配合下,「天宮」太空站電推進系統大氣瓶完成在軌安裝任務,航天科技集團六院801所首次採用「換氣」而不是「補氣」的方式完成電推進推進劑——氙氣的補充。加裝了大氣瓶的太空站電推進系統,其使用壽命將大大延長,對太空站長期軌道維持和安全平穩飛行起到重要作用。

自帶升級「外掛」

電推進系統,也稱電推進發動機,其工作原理是先將氙氣等惰性氣體轉化為帶電離子,然後把這些離子加速並噴出以產生推進力,進而完成航天器的姿態控制、軌道修正和軌道維持等任務。

在「天宮」太空站上的使用,是電推進系統在載人航天領域的首秀——要滿足太空站長壽命、可靠性的既定目標,設計人員必須解決在軌補充電推進推進劑的問題。負責抓總太空站電推進系統研製任務的801所設計團隊,首次嘗試運用在軌「換氣」的方式進行補加。

據801所介紹,2021年「天和」核心艙發射的時候就自帶了兩個小氣瓶,但限於艙內空間,「原裝」氣瓶的體積並不大,僅供短期使用。此次上天的大氣瓶正是他們按計劃提供的強有力「外掛」,由於安裝在艙外空間限制小,容量翻了好幾番,攜帶的推進劑能支持電推力器更長時間的軌道維持工作。

設計實現「百搭」

為了實現貯氣模塊的在軌安裝,801所電推進系統設計團隊調研了國內外常用電、氣、機械對接鎖定形式,創造性地提出了一種簡化版的浮動對接形式,通過粗定位導向裝置實現機械臂初始定位及大偏差適應,再通過自主精定位進一步修正電、氣、機械的對中鎖緊,這種步步為營的方式極大提高了對接的容差能力和可靠性,即便在軌多次拆裝也能保證精度滿足要求。

與此同時,由於氣瓶「外掛」時都是安裝於統一的接口,原則上只要符合接口要求,太空站電推進系統可以安裝不同容積、不同工作壓力的氣瓶,且氣瓶填充的工質不限於已有系統的氙氣工質,可根據技術發展情況上行不同工質推進劑。

支持反覆拆裝使用、適配多種氣瓶型號……就像搭積木一樣,不管怎麼拆裝,只要保證接口一致,裝好裝牢合適的組件,便擁有了無限可能。801所的精巧設計,賦予了貯氣模塊「百搭」、百變的特性,不僅極大增加了電推進系統的壽命和可靠性,也豐富了系統的功能。

操作可以「兼容」

太空人在艙內組裝好大氣瓶,完成自檢及測試後通過自動出艙裝置送至艙外,隨即由艙外機械臂抓取並將其轉移、對接到核心艙電推進系統大氣瓶安裝位,這是本次太空站電推進系統大氣瓶在軌安裝的過程,也是此後在軌更換氣瓶的基本流程——正常情況下,當貯氣模塊組合體推進劑耗盡後,都將由機械臂自動進行在軌更換。

但由於太空環境不可控因素較多,為了保證貯氣模塊的順利更換,801所電推進系統設計團隊還提出了「Plan B」——即太空人手動更換氣瓶。為了「兼容」自動和手動這兩種模式,團隊從2017年開始便進行了大量設計及驗證工作。

研製過程中,設計人員充分考慮了太空人在軌操作的局限性、安全性和可操作性,並按照太空人工效學反饋不斷改進方案,完善精密的尺寸鏈設計;根據可靠對接、可靠鎖定、電路絕緣、氣路密封等要求,形成精細化裝配規範;產品交付前,也進行了充分的地面精測驗證,甚至模擬在軌環境反覆拆裝氣瓶十次……重重保障環環相扣,確認不同操作模式下偏差均在可控範圍內。

「外掛」性能強悍、拆裝組件「百搭」、操作模式「兼容」,801所用「換氣」代替「補氣」,實現了電推進推進劑替換簡單、高效、可靠的目標。而此次大氣瓶成功在軌安裝,除了大大延長了太空站電推進系統的壽命、保障太空站長期在軌運行外,也為後續大氣瓶的拆卸安裝以及霍爾推力器的在軌更換提供了寶貴經驗。

新華社圖片

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