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太空中也能“望聞問切”!中國(guó)空間站收獲多項(xiàng)航天醫(yī)學(xué)階段性應(yīng)用成果

時(shí)間:2023-08-19 11:23:50    來源:央視新聞客戶端    

在今天下午舉行的載人航天工程空間應(yīng)用與發(fā)展情況介紹會(huì)上,中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人林西強(qiáng)介紹,目前,國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室已正式運(yùn)行,空間應(yīng)用有序展開、成果頻現(xiàn)。


【資料圖】

太空醫(yī)學(xué)診療設(shè)備 為航天員健康保駕護(hù)航

空間站進(jìn)入應(yīng)用發(fā)展階段,航天員的“太空出差”一般要持續(xù)半年左右,在軌期間,他們非常重要的一項(xiàng)工作就是時(shí)常關(guān)注自己的身體狀況,空間站太空醫(yī)學(xué)診療設(shè)備就是為此研制的。

從進(jìn)入載人飛船起,航天員中心醫(yī)監(jiān)醫(yī)保團(tuán)隊(duì)就開始關(guān)注航天員的身體狀況。通過與飛船連接的穿戴式監(jiān)測(cè)裝備,地面科技人員可以及時(shí)掌握航天員任務(wù)期間的心率、體溫、血壓、呼吸等重要身體指標(biāo)。

進(jìn)駐空間站后,需要掌握的航天員身體數(shù)據(jù)從4項(xiàng)增加到了17項(xiàng)之多,如果按照地面標(biāo)準(zhǔn),這些設(shè)備會(huì)占用大量空間。因此,在空間站使用的醫(yī)學(xué)診療設(shè)備必須能夠滿足小型化、集成化的要求,才能節(jié)省寶貴的在軌空間,并有效為航天員提供服務(wù)。

中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心助理研究員 軒永:我們做了一個(gè)高度集成化的設(shè)計(jì),12導(dǎo)心電儀集成了常規(guī)的12導(dǎo)心電、運(yùn)動(dòng)心電、心電holter(動(dòng)態(tài)心電圖)、急救心電4種設(shè)備,通過集成化設(shè)計(jì)之后,集成到一個(gè)小型化的設(shè)備上來。

中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的在軌應(yīng)用是航天醫(yī)學(xué)科學(xué)體系的重要組成部分,通過太空中醫(yī)診療設(shè)備終端,中醫(yī)經(jīng)典的“望、聞、問、切”診療手段,在中國(guó)人的“太空家園”得到實(shí)現(xiàn)。

中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心助理研究員 軒永:通過面窗,可以采集到他的面相、舌相,通過脈象采集單元,可以采集到脈搏,另外通過軟件設(shè)置了一個(gè)問診量表,就可以實(shí)現(xiàn)我們的“問”。

目前空間站上使用的太空醫(yī)學(xué)診療設(shè)備,都是依照空間站運(yùn)行壽命來設(shè)計(jì)的,隨著空間站應(yīng)用發(fā)展不斷推進(jìn),技術(shù)團(tuán)隊(duì)也將不斷對(duì)在軌太空醫(yī)學(xué)診療設(shè)備進(jìn)行升級(jí)和迭代。

中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心航天員健康保障室主任 張炎:隨著技術(shù)的發(fā)展,有些設(shè)備的相關(guān)指標(biāo),包括測(cè)量精度會(huì)大大提升。在這種情況下,我們也適時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)的升級(jí)換代,確保不僅要有,而且還要好用,航天員愛用。

探索生命奧秘 助力人類探索更遠(yuǎn)星空

在探索太空的過程中,人類更加需要了解自己,中國(guó)空間站從建造階段開始,就有序開展空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,為人類掌握生命奧秘做出貢獻(xiàn)。

人系統(tǒng)研究機(jī)柜,是空間站“出鏡率”最高的一臺(tái)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜,神舟十三號(hào)航天員乘組曾在“天宮課堂”上,利用該機(jī)柜展示了心肌細(xì)胞在太空中發(fā)出鈣閃爍的瑰麗影像,這是人類首次在太空當(dāng)中觀測(cè)這一現(xiàn)象,為人類探索細(xì)胞生物學(xué)提供了重要數(shù)據(jù)。

中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心副研究員 姚宇華:航天員進(jìn)入空間站之后,做的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)就是細(xì)胞研究實(shí)驗(yàn)。因?yàn)榧?xì)胞是有時(shí)效性的,在地面準(zhǔn)備好細(xì)胞樣本之后,航天員首先就會(huì)把細(xì)胞裝進(jìn)醫(yī)學(xué)樣本制備裝置中進(jìn)行培養(yǎng)操作。

人系統(tǒng)研究以人本身作為研究對(duì)象,航天員在軌期間也會(huì)依托自身來進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)細(xì)化到航天員太空生活的方方面面。

中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心副研究員 姚宇華:空間生命科學(xué)需要的很多的平臺(tái)設(shè)備,現(xiàn)在都集中在人系統(tǒng)研究機(jī)柜里面,平時(shí)就儲(chǔ)存收納在這,用完后就把采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)下傳傳至地面,然后科學(xué)家根據(jù)在軌航天員采集到的這些數(shù)據(jù),進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)分析。

空間站航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還集合了腦電采集設(shè)備、視功能監(jiān)測(cè)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等等,對(duì)人類的太空生活進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)采集和分析。

中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心副研究員 姚宇華:航天員既是空間科學(xué)的重要的參與者,他們也是一個(gè)重要的受益者。未來航天員還會(huì)進(jìn)行探月,甚至進(jìn)行更遠(yuǎn)的深空探測(cè)。將來還會(huì)開展更多的實(shí)驗(yàn),獲得的成果也希望為航天員甚至全人類做出貢獻(xiàn)。

多項(xiàng)航天醫(yī)學(xué)細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在軌實(shí)施

目前,我國(guó)已在軌實(shí)施了多個(gè)航天醫(yī)學(xué)細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不僅為航天員的身體健康防護(hù)提供了重要的研究平臺(tái),也可為大眾健康做出貢獻(xiàn)。

在軌細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)為從器官、組織、細(xì)胞和分子水平研究空間失重等因素對(duì)機(jī)體的影響機(jī)制、開展針對(duì)性的防護(hù)等提供了理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在神舟十三號(hào)、十四號(hào)、十五號(hào)、十六號(hào)和天舟五號(hào)5次飛行任務(wù)中,將8種細(xì)胞和人工血管芯片送上太空,在軌共開展了10項(xiàng)細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,從在軌實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃涂茖W(xué)研究等多方面取得了系列創(chuàng)新性成果。

中國(guó)航天員中心研究員 航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師 李瑩輝:經(jīng)過建設(shè)期這幾次飛行任務(wù)的考驗(yàn),建成了一個(gè)具備多功能長(zhǎng)時(shí)程開展各類細(xì)胞研究的能力。最長(zhǎng)的現(xiàn)在可以養(yǎng)到40天,這對(duì)細(xì)胞來說也是一個(gè)比較長(zhǎng)的突破。我們建立一套非常適用空間條件下開展研究的實(shí)驗(yàn)體系,具備了在軌開展多種細(xì)胞培養(yǎng)、多種器官模型的實(shí)驗(yàn)和多種微環(huán)境體系下實(shí)驗(yàn)的能力。從建設(shè)期來說,具備了在軌開展細(xì)胞生理學(xué)研究的基本能力,骨骼、肌肉、心血管都有相應(yīng)的系統(tǒng)和設(shè)備來開展研究,這對(duì)于更好認(rèn)識(shí)在軌細(xì)胞發(fā)生的變化,提供了一個(gè)特別好的平臺(tái)。

那么航天員是如何在空間站里進(jìn)行細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的呢?

中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心研究員 譚映軍:細(xì)胞培養(yǎng)單元,它包括我們細(xì)胞培養(yǎng)樣本,能夠自動(dòng)取樣、固定這一套完整的試劑,都在集成在一個(gè)小小的方盒里面。細(xì)胞培養(yǎng)單元,所以航天員上天以后需要安裝在核心艙的培養(yǎng)裝置里開展實(shí)驗(yàn),一次能夠安裝13個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)單元。培養(yǎng)裝置是一個(gè)自動(dòng)化的培養(yǎng)裝置,能夠自主建立滿足航天一些實(shí)驗(yàn)需求的培養(yǎng)環(huán)境,包括溫度和二氧化碳的濃度,設(shè)備中集成了一個(gè)重力對(duì)照的系統(tǒng),能夠在天上的實(shí)驗(yàn)期間形成建立一個(gè)0到2G的人工重力環(huán)境,滿足空間重力對(duì)照的實(shí)驗(yàn)需求,同時(shí)還集成了一套在線的樣本,顯微觀察記錄裝置,能夠在實(shí)驗(yàn)期間記錄自動(dòng)記錄樣本的實(shí)驗(yàn)情況。

目前我國(guó)將人多能干細(xì)胞來源心肌細(xì)胞、皮膚干細(xì)胞、成骨細(xì)胞、人骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞等細(xì)胞和人工血管芯片送上太空,在軌開展了微重力誘導(dǎo)心血管紊亂的細(xì)胞學(xué)機(jī)制及其防護(hù)藥物篩選、空間微重力環(huán)境下皮膚干細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)與分子機(jī)制等細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。

中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心副研究員 王春艷:航天員張陸,在神舟十五號(hào)任務(wù)中在軌進(jìn)行血管器官芯片的操作,這個(gè)芯片是咱們國(guó)家獨(dú)立自主研制的,神舟十五號(hào)任務(wù)中是國(guó)家第一次在軌實(shí)施了器官芯片項(xiàng)目,也是國(guó)際首次在軌開展的人工血管芯片的研究。它也標(biāo)志著咱們國(guó)家成為世界上第2個(gè)具備在軌開展器官芯片研究能力的國(guó)家。

人工血管芯片研究主要針對(duì)航天員長(zhǎng)期空間飛行后導(dǎo)致的身體反應(yīng),對(duì)通過藥物防護(hù)等方法幫助航天員保持身體機(jī)能,重新適應(yīng)地球重力環(huán)境具有重要意義。同時(shí)器官芯片在地面也可以應(yīng)用于建立疾病模型,進(jìn)行藥物的篩選,評(píng)估藥物效果等研究,服務(wù)于大眾健康。

中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心航天醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用室主任 曲麗娜:空間的細(xì)胞實(shí)驗(yàn),這個(gè)平臺(tái)不僅為我們揭示航天醫(yī)學(xué)問題的發(fā)生機(jī)制,提供一個(gè)很好的平臺(tái),同時(shí)也為揭示大眾健康,也就是說包括一些慢病、退行性疾病的發(fā)生發(fā)展,來提供一個(gè)很好的平臺(tái)。比方說大眾健康中的骨質(zhì)疏松的問題、肌萎縮的問題、心血管功能下降的問題包括神經(jīng)退行性疾病認(rèn)知改善認(rèn)知的變化,認(rèn)知功能下降等等背后的機(jī)制,這些問題都能提供一個(gè)很好的平臺(tái)。

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