哺乳动物胚胎太空发育 中国实现哺乳动物胚胎在太空发育

发布时间:2016-04-17 17:59:12 来源:大铁棍娱乐网

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  随着人类探索太空的深入,未来人类能否在太空正常生活、繁衍后代?空间微重力和辐射等特殊环境会不会对生殖造成不良影响?迄今为止,没有人能够明确回答这些问题。


  为了解开这些疑惑,6日发射的我国实践十号返回式科学实验卫星把6000余枚小鼠早期胚胎带上了太空。它们能否像在地球一样正常发育?人们对此充满期待。

  经过数天的太空旅行,实践十号上传来好消息:小鼠早期胚胎在太空中顺利完成从2细胞到囊胚的全程发育。这是世界上第一次实现哺乳动物胚胎在太空发育。

  “对哺乳动物早期胚胎在太空发育的研究迄今只有三次尝试。”这项实验的负责人、中科院动物研究所研究员段恩奎说。

  第一次是20年前。1996年,美国哥伦比亚航天飞机将49枚小鼠2细胞胚胎送上太空,结果无一发育;此后国外再无进行此类实验。

  第二次是10年前。2006年,段恩奎领导的团队利用我国实践八号育种卫星留轨舱,开展了小鼠4细胞期胚胎太空发育实验,首次获取了太空中的小鼠胚胎图片,但遗憾的是它们在太空未能完成发育。

  第三次就是实践十号任务。“这十年来我们没有放弃,这一次终于成功了,在世界上第一次证明了哺乳动物早期胚胎在太空微重力条件下,完全可以发育到囊胚阶段。”段恩奎说。

  为了实现这一科学目标,科学家们完成了“不可能完成”的任务:中科院上海技术物理所研究员张涛领导的胚胎培养载荷研究团队将地面庞大复 杂的胚胎实验室浓缩成了一个微波炉大小的培养箱和一个电控箱,且使其具有密闭培养、自动搜索识别显微成像、遥控固定、图像下传等功能。

  十年来,科学家们深入分析研究,对太空胚胎培养方法和固定技术进行了多方面的研究和改进。

  “比如,我们科学团队与西北农林科技大学马保华教授合作研发了胚胎密闭培养体系,研制了适用于太空胚胎培养的特殊培养液,开发了进行大量早期胚胎冷冻、解冻的新技术,以前一次能冷冻1到10个胚胎,现在能一次冷冻50到100个左右。”段恩奎说。

  此外,科学家们还研制出了适合太空遥操作的胚胎固定技术,反复研究筛选出了培养单元中胚胎培养液的最佳比例,探索出胚胎固定时最佳的固定液流速……

  在实践十号上,安放小鼠胚胎的装置在19个载荷中属于最受关爱和特殊照顾的“宠儿”。

  “它在发射前8小时最后一个装上卫星,以最大程度缩短在地面停留的时间;在转运及装载过程中要求不能断电超过20分钟,以保证它的状态,事实上仅断电了12分钟。另外发射前4小时要进行一次自动搜素显微成像。”段恩奎介绍。

  进行发育实验的小鼠胚胎被分为4个单元,每个单元内有150个左右胚胎,卫星入轨后每4小时照相一次,记录它们的状态,直到96小时为止。“在72小时左右,2细胞胚胎就发育到囊胚,和地面上时间基本一致。”段恩奎说。

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