导　　师： 龚惠兴;刘学明

学科专业： H0901

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中国科学院上海技术物理研究所

摘　　要： 随着人类对宇宙探索的不断深入和人类空间飞行器技术的持续发展，空间科学研究的范畴和内容日趋广泛。空间科学研究的重要方向——空间生命科学研究得到了世界各国的广泛重视，其研究对象从微观的细胞、微生物到宏观的植物、动物及人类，研究内容从简单的表面现象观察转向复杂的内部机理分析。空间生命科学研究的深入和拓展对空间实验系统和支撑技术提出了更高的要求。
　　 本文在调研国内外空间生命科学研究及实验系统的技术发展与应用状况基础上，分析国际空间生命科学研究实验系统的技术特点，根据我国载人航天工程和空间生命科学研究的具体情况，以空间生物技术中的细胞/组织工程研究为应用目标，从空间细胞电融合技术、空间细胞培养技术这两个方面重点研究适用于空间生命科学研究的多任务实验系统总体技术。
　　 在空间细胞电融合技术中，通过分析细胞电融合技术在生物学和物理学方面的作用机理，提出在空间微重力环境下的实现细胞电融合的技术手段，开展空间细胞电融合室和空间细胞电融合电场控制技术研究，利用植物亲本细胞和动物亲本细胞开展细胞电融合实验，确定融合参数及其与细胞、培养介质等因素之间的相互关系，初步验证了细胞电融合技术应用于空间的可行性和必要性。
　　 在空间细胞培养技术中，通过分析空间微重力条件下影响细胞生长的因素和细胞培养的方法，从物理学角度探讨空间细胞培养中的物质输运过程，以空间细胞电融合过程中的细胞培养技术为目标，从生物相容性、培养介质更换和培养环境温度控制等几个方面提出了技术途径和实现方案，并进行了地面试验验证。
　　 通过空间飞行实验，开展空间环境条件下的细胞电融合技术、细胞换液技术和细胞培养技术研究，验证了空间微重力条件对细胞电融合效率、生物样品的活性及相关细胞电融合参数的影响，在国际上首次成功利用一套装置分别完成了动物和植物细胞的电融合实验，获得了空间环境条件下的动物融合细胞和植物融合细胞，植物融合细胞已培养出植株。证明本文提出的多任务实验系统总体技术方案是合理可行的。

关 键 词： 空间生物技术 电融合 细胞培养 空间飞行器

分 类 号： [Q813.11]

领　　域： [生物学]