우주생물학과 재생의학연구분야에서 북경과예흥업 TDCCS-3D 세포배양기는 미중력환경을 모의하여 세포배양에 독특한 실험조건을 제공해주었다.줄기세포 연구의 핵심 지지세포인 생쥐 배아 섬유질 세포 (MEF) 는 미중력 배양에서 뚜렷한 우위를 보이고 있다.

1. 더욱 능률적인 줄기세포 지원능력

미중력 환경에서 MEF 세포가 분비하는 성장인자 (예: LIF, IGF, FGF) 는 3차원의 균일한 분포를 보여 더욱 안정적인'줄기세포 생태위'를 형성한다.이런 환경은 배아줄기세포와 유도다능줄기세포로 하여금 더욱 리상적인 미분화상태를 유지할수 있으며 균락형태는 지면배양보다 더욱 치밀한 규칙을 유지할수 있다.실험 데이터에 따르면 미중력 배양의 MEF는 TRA-1-60과 같은 줄기세포 다능성 마커의 발현량을 약 40% 향상시키고 자발적 분화율을 25% 감소시킨다.

2. 세포 기능 연구를 가속화하는 이상적인 모델

미중력으로 인한 기계적 응력 변화는 MEF 세포를 외부 자극에 더 민감하게 만든다.유전자 기능 연구에서 유전자 박제나 돌연변이로 인한 표형 변화 출현 시간이 30~50% 단축된 것은 유전자 변형 동물 모델을 빠르게 검증하는 데 중요한 의미가 있다.특히 세포 노화 메커니즘을 연구할 때 단립자 단축, p53/p21 통로 활성화 등 표지물이 미중력에서 더 일찍 나타나 노화 방지 연구에 시간적 우위를 제공한다.

3. 조직 공정 구축 과정을 최적화한다

미중력 환경은 MEF 세포의 외기질 분비 패턴을 변화시켜 천연 조직에 더 가까운 3차원 구조를 형성한다.지방세포 분화 실험에서 3T3-L1 전 지방세포는 MEF의 지원으로 분화 효율이 60% 향상되고 지방 방울이 더 균일하게 분포되었다.이런 특성은 심근, 연골 등 조직공정제품을 구축하는데 더욱 량질의 지지대환경을 제공해주었다.

미중력으로 배양된 MEF 세포는 이미 국제우주정거장의 여러 실험에서 그 안정성을 실증했으며 단패세포의 생존시간은 지면에 비해 2~3배 연장되였다.상업우주비행이 발전함에 따라 이런 양성방식은 재생의학과 질병모형연구에 새로운 차원을 열어줄것이다.