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几种新型回转器
回转器是一种古老而又广泛用作微重力效应模拟的地面实验设备.随着科技的发展和空间生命科学研究的深入,它的应用和发展也在不断深化.本文介绍了近几年来,中国科学院空间科学与应用研究中心研发的几种新型回转器,从单轴到双轴,从一般到带显微观察,从它们的结构到其性能.后,还略述了使用回转器应该注意的问题.
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国际空间站上的空间生命科学研究与进展
第一批长期考查组进驻国际空间站(ISS)开始长期载人飞行活动,揭开了人类航天史上崭新的一页,迄今已成功完成14批长期考查组飞行任务.在航天飞行中,航天员受到微重力、辐射、昼夜节律变化、隔离等异常环境因素的影响.为保障航天员长期飞行的健康,在ISS上已开展或将要开展的空间生命科学研究共计59项.这些研究探讨了长期失重引起骨皮质下骨质丧失与恢复的速度,骨骼肌萎缩与功能降低的特点,脊髓兴奋性降低,以及免疫功能降低与病毒再度活化的关系.另外,亦观察了长期隔离导致航天员心理与行为的变化,昼夜快速转换对睡眠的影响,并发现长期辐射可能引起白内障与肿瘤,也可能导致生殖、神经系统的损害,甚至会诱发遗传性病变.同时在飞行过程中检验了药物、运动、营养与振动等对抗措施的有效性,并进一步观测这些对抗措施对不同系统的防护效果.这些研究结果 为发展新一代、针对性更强的对抗措施奠定了坚实基础.
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空间生命科学技术与人类某些疾病的治疗
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微重力对造血干/祖细胞生物学特性的影响
随着空间技术的发展,人们开始关注空间飞行给生物体带来的影响.在空间环境下机体会发生一系列的改变,如外周血中红细胞形态发生改变以及数量的减少,淋巴细胞数量减少及功能受到抑制,粒细胞和单核细胞的增加;体液容量的减少及分布改变,肌肉萎缩和骨质疏松,以及激素分泌失调等.特殊空间环境对机体影响大的是微重力,即物体处于10-2~ 10-5g 的重力状态.近年来,国内外的大量研究通过航天搭载以及地面模拟等途径,将微重力与细胞培养技术结合起来,分析微重力影响细胞的机制及由此导致的生物学功能改变,并寻求相应的改善方法,以推动空间生命科学的发展.本文就微重力环境对造血干\\祖细胞生物学特性的影响及其机制进行综述.
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空间飞行对离体细胞的影响
空间环境不同于地球表面的任何环境,它强烈的空间辐射、高真空、微磁场以及航天器中的微重力等特殊环境对生物的影响都是人们目前正在探索的领域.在航天工程技术迅速发展的今天,人们已通过多次空间飞行器的搭载或模拟空间环境的某些特殊条件对离体细胞进行了一系列的研究,发现空间环境可以影响细胞性状,进而影响其功能.空间环境对离体细胞的形态结构、生长状况、基因表达及信号转导的影响为细胞生物学研究提供了更完整的理论平台.