研究人员在太空进行实验培育癌细胞，寻找癌症治疗方法

麻省医疗国际近日了解到，研究人员在国际空间站进行实验培育癌细胞，未来将有助于发现治疗癌症的重要线索。

癌细胞在人体内以 3D 结构生长，发育接近球状，但是当研究人员在试管或者培养皿中培育时，癌细胞将以 2D 层状结构生长。在太空环境下，癌细胞能够以 3D 结构生长，但是微重力很难将它们固定，因此研究人员培育添加黄金原子的癌细胞，并使用磁场进行控制。

当前癌症研究依赖于在地球上培养皿中培育细胞，但是控制这些细胞具有很大的挑战。然而，太空微重力环境处理细胞培养皿也有一定的难度，在国际空间站进行细胞研究中，优化处理技术是至关重要的。　　在太空中培育细胞对于癌症研究是至关重要的，癌细胞在太空中像在人体内一样，以 3D 结构不断地生长。地球上癌细胞在试管或者培养皿中以 2D 层状结构生长，美国科罗拉多大学生物学服务太空技术研究助理路易斯·齐娥（Luis Zea）博士说：“虽然它是相同物质，但是不同外形下却改变了许多。如果不在正确的外形结构下，将很难进行精确的实验。”

然而，由于微重力下培育细胞具有一定难度，研究人员使用一种涉及到磁铁的技术，能够在国际空间站更好地控制细胞。这一新计划叫做“磁性 3D 细胞培育调查”，使用了生物打印技术，利用磁力控制细胞培育。

研究人员在人类肺癌细胞中添加了黄金原子，这些黄金原子与细胞膜紧密结合在一起，这样就可以用磁铁来操控它们。齐娥博士说：“这种技术可能使我们以当前不可能的方式在太空培育细胞，我们可以利用这些癌细胞，并确保它们成为我们想要的细胞。例如：在培养皿中添加新鲜介质或者固定剂时，细胞很有可能会移动，这将影响实验参数特征。之后添加磁性粒子，我们使用磁铁将这些癌细胞固定起来。”　　同时，生物打印技术能够尽可能确保细胞在太空培养液中以 2D 结构形式生长，这是它们在地球上自然生长方式。齐娥博士说：“在地球上科学家将细胞放置在生物膜介质上，之后细胞在生物膜上生长。但是这种状况在太空环境下是不会发生的，因为没有充足的引力使它们固定在生物膜表面。”

所以现在我们在地面的介质上培育细胞，发射至太空之后进行实验。有了磁性粒子，我们在太空环境可以像在地面上一样培育生长细胞。这种 2D 细胞培养方法为太空培养细胞提供了控制策略，并能与地面研究进行对比分析。

此外，纳米 3D 生物科学公司首席调查员格劳科·索萨（Glauco Souza）博士和同事研究表明，在地面上进行实验时，黄金纳米微粒不会干涉生物进程。

太空环境使用生物打印技术也应用于 3D 细胞培养研究，太空中细胞以 3D 结构生长，几十年研究表明，细胞在活生物体内生长和功能更具代表性。研究人员可能使用这项技术控制 3D 培养细胞类似一个特定目标，例如：特殊的癌细胞。

齐娥说：“这项调查研究测试了一项新技术，便于其他科学家识别如何应用于他们的研究领域。”同时，这项实验是基于国际空间站现有硬件设施进行的。