هل تساءلت لماذا الخلايا المستزرعة في المختبر دائما من الصعب محاكاة البيئة البشرية الحقيقية ؟ بعدين الثقافة التقليدية وقد تم استخدام التكنولوجيا على مدى عقود ، ولكن لا يزال هناك فجوة لا يمكن التغلب عليها في وظيفة وهيكل الخلية الاستنساخ . هذا القيد ليس فقط يقيد كفاءة البحث والتطوير من الأدوية الجديدة ، ولكن أيضا يعيق تطوير الطب التجديدي .

ظهور الجاذبية الصغرية ثلاثي الأبعاد نظام خلية ثقافة إعادة كتابة تاريخ خلية ثقافة .tdccs-3d بكين كه يو شينغ يهمن خلال محاكاة بيئة الجاذبية الصغرية ، الخلايا يمكن أن تكون حرة في التعليق و التجميع الطبيعي في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، وتشكيل هيكل مماثل جدا من الأنسجة البشرية . وأظهرت البيانات أن إنتاج الخلايا الاصلية القلب مثقف في هذا النظام هو 4 مرات أكثر من ذلك في الثقافة التقليدية 3D ، نقاء عالية مثل 99 ٪ ، مما يتيح إمكانية العلاج بالخلايا أمراض القلب .

العيب القاتل من الثقافة التقليدية بعدين هو أنه لا يمكن محاكاة معقدة المكروية في الجسم الحي . عندما تنمو الخلايا في طبق مسطح ، فإنها تفتقر إلى التفاعل بين الخلايا ، مما يؤدي إلى عدم اكتمال التعبير الوظيفي . حتى مع مساعدة من التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد مثل السقالات البيولوجية ، لا تزال هناك بعض المشاكل مثل التوزيع غير المتكافئ ، تراكم النفايات الأيضية ، وهلم جرا . بيئة الجاذبية الصغرية فقط يتغلب على هذه المشكلة الصعبة - عن طريق الحد من الضغط الهيدروستاتيكي ، الخلايا يمكن أن تشكل المجاميع الطبيعية كروية ثلاثية الأبعاد ، وفي الوقت نفسه الحد من الإجهاد الميكانيكي الاتصال مع جدار الوعاء ، وتعزيز الإشارات بين الخلايا و codifferentiation . . . . . . .

اختراق هذه التكنولوجيا لا ينعكس فقط في بيئة المختبر . الحفاظ على التكنولوجيا المتقدمة من قبل فريق شو تمكن الخلايا من وقف النشاط الأيضي في - 80 ℃ وحل مشكلة توقيت إطلاق في الفضاء . نوع جديد من وسائل الإعلام التي لا تعتمد على ثاني أكسيد الكربون يتغلب على القيود البيئية من محطة الفضاء ، مما يجعل من خلية ثقافة الفضاء تصبح حقيقة واقعة . هذه الابتكارات تمتد حدود خلية ثقافة من المختبر إلى الفضاء .

الميزة الرئيسية من الجاذبية الصغرية ثلاثي الأبعاد نظام الزراعة هو انخفاض قوة القص تصميم . في الثقافة التقليدية ، إجهاد القص الناجم عن التحريك الميكانيكية غالبا ما تلف الخلايا ، ولكن tdccs-3d يمكن أن تجعل الخلايا في بيئة قريبة من السقوط الحر من خلال التحكم بدقة نظام التناوب ، وبالتالي حد كبير في تحسين معدل البقاء على قيد الحياة و النشاط الفسيولوجي . جهاز الدوران مع ميل 45 درجة يمكن أيضا محاكاة بيئات مختلفة من الجاذبية الصغرية ( 10 ⁻ 3 ز ) إلى زيادة الوزن قوة ( 2-3G ) ، وتوفير القدرة على تنظيم دقيق لدراسة تأثير الجاذبية على الخلايا .

في مجال طب القلب التجديدي ، هذه التكنولوجيا قد أظهرت إمكانات هائلة . إن cardiomyocyte ' cardioball ' structure تشكلت في ظروف الجاذبية الصغرية يمكن أن تحاكي الخصائص الكهربية الحقيقية أنسجة القلب أكثر من الطريقة التقليدية . هذا ليس فقط يوفر أكثر موثوقية نموذج فحص المخدرات لأمراض القلب ، ولكن أيضا يمهد الطريق أمام إعادة بناء أنسجة القلب في المختبر . قبل السريرية أظهرت الدراسات أنه بعد زرع خلايا عضلة القلب مثقف مع هذا النظام ، والتكامل مع القلب المضيف بنسبة أكثر من 60 في المائة .

آفاق التطبيق هي أيضا مثيرة . من بناء نموذج الورم إلى تمايز الخلايا الجذعية ، من فحص المخدرات اختبار السمية ، ثلاثي الأبعاد نظام الجاذبية الصغرية الثقافة يمكن أن توفر نتائج التجارب التي هي أقرب إلى الإنسان من بعدين الثقافة . على وجه الخصوص ، سمية القلب تقييم هذه الدراسات الحساسة إلى وظيفة الخلية ، مزايا النظام أكثر وضوحا - المخدرات على خلايا القلب للكشف عن الآثار الجانبية بنسبة 40 في المائة تقريبا من الدقة .

مع التحسين المستمر للتكنولوجيا ، الجاذبية الصغرية ثلاثي الأبعاد نظام الزراعة هو الانتقال من المختبر إلى التصنيع . بكين keyuxingye حققت الإنتاج على نطاق واسع من هذا النظام ، مما يجعلها لا تنطبق فقط على مؤسسات البحث العلمي ، ولكن أيضا لتلبية احتياجات البحوث الصيدلانية الشركات والمستشفيات . نظام الرصد عن بعد وظيفة ، ولكن أيضا السماح للباحثين لمراقبة حالة الخلية في أي وقت ، إلى حد كبير تحسين كفاءة التجربة .

التطلع إلى المستقبل ، ثلاثي الأبعاد نظام خلية ثقافة الجاذبية الصغرية قد تصبح معيار تكوين الطب التجديدي . في حين أن العلماء يمكن أن تحاكي البيئة الداخلية للجسم بدقة ، إعادة بناء الأجهزة قد لا تكون بعيدة المنال . على وجه الخصوص ، الأجهزة المعقدة مثل القلب ، هذه التكنولوجيا قد تكون مفتاح فك رموز التجدد . من المختبر إلى السرير ، الجاذبية الصغرية الثقافة هي بداية حقبة جديدة من العلاج بالخلايا ، جلب الأمل في حياة جديدة إلى الملايين من مرضى القلب .