摘要：背景:骨髓间充质干细胞在骨髓中的含量非常少,而且与其他细胞特别是易与红细胞相混杂,因此在分离过程中需去除干扰,以获得尽可能多的高纯度的骨髓间充质干细胞。目的:采用红细胞裂解法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,同时进行生物学鉴定。设计:观察对比实验。单位:中国航天员科研训练中心航天细胞分子生物学实验室。材料:选用50只生后30d的雄性SD大鼠,体质量100g,SPF级,购自北京实验动物中心(合格证:SCXK(京)2002-0003)。DAB浓缩显色液(含过氧化氢,中杉公司),兔抗大鼠多克隆抗体(武汉博士德公司),FCS(PAA,Austria),LG-DMEM培养基(Sigma,USA)。方法:实验于2004-09/2005-09在中国航天员科研训练中心航天细胞分子生物学实验室完成。将大鼠脱臼处死,暴露骨髓腔,收集细胞悬液,采用全骨髓培养法对骨髓间充质干细胞分离与原代培养。①红细胞裂解实验:取A、B、C、D4管分别加入0.5mL过滤并充分吹打均匀后的骨髓冲洗液,分别对应加入红细胞裂解液、氯化氨2mL、磷酸盐缓冲生理盐水2mL和体积分数为0.04的乙酸溶液0.5mL,分别测量各组吸光度值及血红蛋白浓度,并观察细胞生长情况。②骨髓间充质干细胞生长曲线、倍增时间及表面标志分子表达情况的观察:根据公式:群体倍增时间(TD)=t[lg2/(lgNt-lgN0)](N0和Nt分别代表接种后和培养t小时的细胞数),计算出细胞的群体倍增时间并描绘并分析骨髓间充质干细胞第2、4、6代细胞的生长曲线;采用亚甲基兰染色测定骨髓间充质干细胞增殖情况;采用免疫细胞化学染色检测骨髓间充质干细胞表面标志分子表达情况。主要观察指标:①大鼠骨髓间充质干细胞分离和培养的观察结果。②不同处理方法对红细胞的裂解效果及其对骨髓间充质干细胞生长的影响。③第2、4、6代细胞的生长曲线及细胞倍增时间。④大鼠骨髓间充质干细胞表面标志分子表达情况。结果:①大鼠骨髓间充质干细胞的分离和培养结果:原代培养48h后大部分细胞已贴壁,72h时贴壁细胞已开始分裂增殖。7￣8d后可见有明显集落形成,之后集落迅速增多,不断扩大,互相融合,14～16d时细胞克隆生长稠密。刚传代的细胞呈球形,很快沉降贴壁,少部分圆形细胞悬浮。贴壁细胞均匀分布,3～5d增殖迅速。虽然传代后细胞形态未变,但增殖速度明显增快,约6d长满培养瓶底。②不同处理方法对红细胞的裂解效果及其对骨髓间充质干细胞生长的影响:红细胞裂解液处理组,氯化氨处理组和4%乙酸处理组的血红蛋白浓度明显高于磷酸盐缓冲生理盐水处理组,差异有显著性(P<0.01)。③不同代骨髓间充质干细胞的生长曲线观察结果:第2,4,6代细胞生长曲线基本相同,经过一两天的潜伏适应期后进入对数生长期,第5天达顶点,以后进入平台期(在第5～7天)。第6代骨髓间充质干细胞的潜伏期表现不明显骨髓间充质干细胞的群体倍增时间平均约为34h。④不同代骨髓间充质干细胞的免疫表型鉴定:各代细胞CD44和CD106染色均呈阳性,表现为棕黄色颗粒沉淀,CD34染色呈阴性。结论:采用红细胞裂解液处理骨髓冲洗液后再行接种,能提高骨髓间充质干细胞的贴壁效率,同时不影响其贴壁后的生长,是一种可行的分离方法。细胞表面标记染色鉴定证明,本实验所分离细胞是骨髓间充质干细胞。

摘要：目的利用失重飞行提供的微重力环境验证多坝式空间细胞培养室的设计参数。方法设计了三坝式和五坝式两种结构的插片细胞培养室,在失重飞机抛物线飞行中,通过研究培养室内流场形态、液流更换效率及流速对室内细胞的影响,对其在微重力下的适用性进行了验证。结果三坝或五坝式结构均能在室内隔离形成有效液流通路,确保微重力环境下培养室内溶液的有效更替;插片式设计在方便取出细胞样品用于后续分析的同时,可将细胞培养片固定在培养室底部防止刮蹭细胞;微重力下50μL/min和150μL/min两种换液流速均不会损伤细胞。结论综合考虑空间细胞培养的高容积利用率及短操作时间等需求,插片式三坝细胞培养室结构及150μL/min的换液流速更符合应用要求。

摘要：目的建立适合"神舟"6号飞行任务的空间细胞搭载体系,开展有人参与的在轨空间细胞学实验。方法设计简便实用的细胞搭载样品袋、样品盒以及样品盒集成袋等细胞搭载装置;进行原代心肌细胞和成骨细胞培养及地面模拟试验;利用"神舟"6号飞船舱内环境,在有人参与的条件下进行空间细胞学实验。结果经过5d的太空飞行检验,搭载体系安全、实用、可靠,回收样品满足所需指标分析要求。结论经过"神舟"6号飞船搭载,实验结果分析证明,本体系实现了小载荷、有人参与的多细胞搭载任务,满足了"神舟"6号空间细胞实验的需要。

摘要：为了满足空间站环境细胞长期自动培养的需求,研制一款新型细胞自动培养装置,装置由微量泵、多路切换阀等组成。通过设计一款多路切换陶瓷阀,实现仅由一组泵阀自由切换多条液路。通过有限元仿真分析培养液、消化液和裂解液3种液体在多路切换阀内的压力、温度、流速等物理参数分布情况,确定最佳阀位布局,并优化阀体结构,以改善不同液体流入阀腔后分布均匀性。优化后多路切换阀内细胞培养液和消化液的压力和温度分布波动率均小于1%,流速稳定。裂解液温度分布变化在优化前为2℃,优化后小于0.01℃。液体流动更加顺畅,滞留现象减少。仿真结果表明:优化后的陶瓷阀有助于提升空间细胞培养的稳定性和经济性。