模拟失重对培养心肌细胞形态和结构的影响

本实验是利用回转器模拟失重对离体培养大鼠乳鼠的心肌细胞形态和结构的影响．在光学显微镜和荧光显微镜下观察发现,细胞的形态由细长梭形变成椭圆形甚至为圆形,并且通过荧光标记后的细胞骨架的排列由纵形变成辐射状．同时在对细胞进行测量发现,细胞体积缩小近40％,细胞长短径比例减少近70％．上述结果提示模拟失重对培养心肌细胞的形态和结构有显著影响．     

回转处理对雨生红球藻细胞结构、光合活性、糖及虾青素代谢的影响研究

通过利用二维回转器模拟微重力,对20d回转条件下雨生红球藻细胞结构、光合活性、初级糖代谢及次生代谢产物变化情况进行分析,发现回转作用使得藻细胞体积变小,形状变得不规则.超微结构分析显示,回转处理后,藻细胞的淀粉粒变小,类囊体膜结构排列松弛.叶绿素含量在回转前期降低,中后期提高.类胡萝卜素含量及光合系统II活性在整个回转过程中均降低.由此得出藻细胞光合活性的下降与叶绿体类囊体膜结构的变化及色素含量下降有关.藻细胞淀粉粒变小、淀粉含量下降与淀粉酶活性的上升有关,说明回转作用通过提高淀粉酶水解活性造成淀粉含量下降.蔗糖和海藻糖的积累在藻细胞对早期回转条件的适应过程中发挥了一定保护作用,同时造成合成此两种糖的单糖底物葡萄糖和果糖含量下降.在被称作适应期的回转中期,叶绿素、葡萄糖和果糖均出现补偿性合成,而蔗糖和海藻糖的积累相比回转前期出现相应下降.雨生红球藻次生代谢产物虾青素在整个回转过程中均下降,分析认为这是由虾青素的原初合成底物即类胡萝卜素合成的降低所导致.     

LED光谱对模拟空间培养箱中植物生长发育的影响

通过研究在空间植物培养箱中利用LED作为光源对植物生长发育的作用, 并以荧光灯作为对照, 评估LED光源在空间植物培养中的优缺点, 可为中国即将在空间实验室天宫二 号和空间站中开展的高等植物生长实验提供参考. 利用不同比例的红光与白光LED组合光源, 研究光谱组成(红蓝光比例)、光照强度、光周期和气体流通等条件对于模拟空间 植物培养箱中拟南芥和水稻生长发育的影响. 结果表明, 与荧光灯相比, 红蓝光比例高的LED会导致拟南芥提早开花和水稻叶片的早衰. 红蓝光峰值比在3.9左右时, 拟南芥 和水稻生长最为有利; 红蓝光峰值比超过16则明显抑制拟南芥和水稻的生长, 导致叶片早衰. 另外, 在密闭培养箱中, 光强小于150μmol·m^-2·s^-1时, 增加光照强度可以部分抵消气体流通不足导致拟南芥植物生长的抑制, 而光照强度大 于150μmol·m^-2·s^-1时, 光强越大拟南芥的生长发育受到抑制越严重. 水稻对密闭培养环境中高光强的耐受性明显好于拟南芥. 因此, 在设计空间植物培养箱的LED光照系统时, 红蓝光的比例选择是关键, 此外还需综合考虑空间微重力条件下气体对流变化影响植物对光的反应.     

模拟微重力对人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化中细胞信号通路影响的分析

通过模拟来研究微重力对hMSC向成骨细胞分化的影响,并利用相关信号通路的激活剂或抑制剂来调节这一分化过程.研究结果表明,在成骨细胞分化诱导条件下,微重力降低了hMSC向成骨细胞定向分化的能力,并且成骨细胞标记性基因的表达明显降低, Runt相关转录因子2(Ruax2)的表达受到抑制.相反,过氧化物酶体增殖激活受体γ(PPARγ2)的表达则增加.同时,微重力也降低了ERK的磷酸化水平,而增加了p38MAPK的磷酸化水平.使用p38MAPK的抑制剂SB203580能够抑制p38MAPK的磷酸化,但不能降低PPARγ2的表达水平.骨形态发生蛋白(BMP)能增加Runx2的表达水平.成纤维细胞生长因子2(FGF2)增加了ERK的磷酸化水平,但也不能显著增加成骨细胞标记性基因的表达水平.采用BMP,FGF2和SB203580三种因子组合来调控微重力下的成骨细胞分化能力,结果表明三者的协同作用能显著逆转微重力对成骨细胞定向分化的生物学效应.研究结果还说明,模拟微重力应该是通过不同的细胞信号通路来抑制成骨细胞分化和提升脂肪细胞分化的.     

1990年中国返回式卫星的微重力水平监测

叙述了1990年中国返回式卫星采用的微重力测量系统概况、微重力测量数据的处理方法、微重力测量结果与分折。指出:这是国内首次空间微重力水平监测;研制的JS05-1A 微重力测量仪动态精度优于4μg,响应时间6ms,达到了国际同类仪器的先进水平;该仪器为指导优化空间晶体生长的微重力环境及了解卫星工作状况提供了有力手段。通过对该卫星微重力水平监测所获得的73505对数据进行分折,发现有效载荷动作是影响卫星微重力水平的主要因素,为10~(-4)g 量级;有效载荷不动作时,除1.23%的时间存在10~(-4)g量级不明干扰外,有97.6%的时间微重力的绝对值小于4×10~(-5)g,仅O.3%的时间在10~(-4)g 量级。     

姿态运动对落舱微重力的影响研究

本文采用试验的均匀设计方法，结合对气动力矩的理论估算，利用计算机仿真，研究了姿态运动对落舱微重力水平的影响．结果表明，在落舱下落的前60s内，要想保持优于10(－3)g数量级的微重力水平，以满足一般科学实验的要求，则必须安装姿态控制系统．