太空实验环境下人诱导多能干细胞的三维培养与低温保存技术突破

【编辑推荐】本研究创新性地开发了适用于中国空间站的hiPSCs（人诱导多能干细胞）三维（3D）培养与-80°C低温保存系统，通过PDMS（聚二甲基硅氧烷）多孔培养舱与VitroGel?水凝胶的协同作用，实现太空环境中细胞存活率>85%的突破，为空间再生医学研究提供关键技术支撑。

　　

Highlight

本研究亮点在于建立了首个适配中国空间站环境的hiPSCs（人诱导多能干细胞）全自动3D培养-冷冻保存系统，突破太空细胞实验长期依赖二维（2D）培养的技术瓶颈。

3.1 hiPSCs三维培养系统的建立

为验证太空细胞培养舱能否支持hiPSCs形成优质3D细胞团，我们分别在96孔板与集成培养舱中使用VitroGel?水凝胶基质培养hiPSCs 12天。结果显示，培养舱中的细胞不仅保持正常生长状态（图2A），其回收细胞团的直径、活性及多能性标志物表达（OCT4/SOX2）均与常规培养体系无显著差异（p>0.05），证实该系统的可靠性。

4. 讨论

本研究通过PDMS 3D培养舱、VitroGel?微环境优化及专属冷冻保护剂配方（CS10 + Y-27632），成功解决太空干细胞研究的核心难题。特别值得注意的是，该系统能耐受机械振动应力，并支持-80°C直接冻存3D细胞球，这为未来空间器官样体构建奠定基础。

5. 结论

本系统兼具高可靠性与太空适应性，既可支持在轨hiPSCs三维生长研究，也能满足返回地球后的后续分析需求，标志着我国空间再生医学研究迈入新阶段。

（注：翻译严格保留专业术语如PDMS、VitroGel?等原文字符，使用³D、-80°C等规范格式，并采用"太空细胞球""在轨研究"等生动表述增强可读性。）