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奖项将有助于MG老虎机的工程师发送干细胞研究进入太空

Two men in lab
居内什uzer(右),机械和生物医学工程助理教授,工程与材料科学研究生 亚历山大regner 在实验室中,照片帕特里克·斯威尼

大多数人不会认为有干细胞和外太空之间有明显的联系,但对机械和生物医学工程居内什uzer的助理教授,空间只可能是答案解决的关键知识差距。

uzer,与他合作的主要研究者,机械和生物医学工程艾库特satici助理教授一起,已经从美国国家科学基金会(NSF)为了回答这个问题获得$ 315,000“我们如何能够利用空间造福地球?”

这样做,他将与科学中心在空间上的进步(国际空间站国家实验室内)进行合作,伦斯勒理工学院,并在得克萨斯州休斯敦的大学。美国国家科学基金会授予了$ 400,000的科研队伍和另外$ 400,000空间站合作空间探戈实施实验进入国际空间站国家实验室系统。从美国国家科学基金会和费用分摊NASA总资金支持这项研究为$约80万。

在博伊西州立,uzer一直在研究间充质干细胞 - 这是构建骨骼,脂肪,软骨和骨骼肌肉系统的肌肉必不可少 - 和锻炼对他们的影响。然而,一个问题,他和其他科学家一直无法答案就是为什么老年人通过锻炼比年轻个体建少骨,和正在发生的事情在完成过渡的骨髓干细胞。

找出来,uzer和他的学生们创造了用小3D打印骨骼称为支架的“立方体”,并与水凝胶,以模拟骨髓填满了。这个“骨髓”内它们放置年轻干细胞从小鼠和使用的装置将它们以类似于锻炼活动的强度振动。

“我们正在寻找在骨髓干细胞。我们通过改变支架(旧与年轻)的骨体积分数改变他们的力学环境,或通过施加振动,” uzer解释。

第一图像,的“骨” 3D印刷,第二图像:细胞的水凝胶包封,由uzer和材料科学硕士学生提供 亚历山大regner

的障碍,虽然是当这种模式是衡量更改年轻干细胞是有用的,这些细胞培养物有保质期,这是几乎没有足够长的时间,以比较充分的年龄他们的这一研究的“年轻”和“老”细胞。

这就是内部空间站的用武之地。

零重力对航天员的影响已经早有记载。零重力使宇航员失去的骨质密度随着时间的推移,仿佛他们的骨头实际上老化。这提供了一个令人难以置信的机会,uzer以他目前的研究送入太空,以“时代”细胞 - 适用于机械震动和压力表他们如何应对相比年轻细胞。

“我们派出年轻的细胞,因为我们现在在太空时代的他们。所以这是“太空时代”,没有双关语意,”打趣说uzer。

这些支架将在一个特别设计的设备,将它们提交给机械疗法(振动)来模拟演习被发送到太空21天。如果研究表明,振动的骨骼可以帮助间充质干细胞产生更多的骨细胞,并保持肌肉骨骼系统健康,这一研究成果可能对老化的巨大影响,以及宇航员。

“航天员锻炼一天小时;这是一个显著的时间承诺,他们仍然会发生骨质流失,” uzer解释。 “所以,如果这些类型的机械疗法可以使细胞保持一点点的健康,他们的运动时间可能减少一半,或者我们只要保持相同,但他们可以维护自己的骨头,而不是失去 - 这也通知在未来的后勤问题,因为我们从来没有任何人送到太空一年多的时间。”

uzer的研究计划在2023年将被发送到太空。