利用回转器进行细胞重力响应机制研究的实验方法与术语规范问题

来源 :中国空间科学学会空间生命专业委员会第二十届学术研讨会暨中国宇航学会航天医学工程与空间生物学专业委员会第四届学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lb_super
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  回转器是生物体重力响应机制研究中比较常用的实验装置。为了探索处于微重力环境下航天员所出现的骨流失等异常生理变化的发生机理和细胞生物学基础,回转器类实验装置近些年来也被大量用于细胞对微重力条件响应的地面模拟实验研究,但这类研究存在物理原理不清、表述混乱、缺少规范以及数据质量不高等问题。实验技术规范和学术术语规范的确立是提升相关研究水平的重要基础。为此,本文从回转器的原理分析出发,探讨了利用回转器进行细胞重力响应机制研究的实验规范和相关术语规范问题。回转器的基本原理是利用生物样品围绕水平轴低速旋转或绕垂直双轴随机旋转,在时间尺度上产生重力矢量的累积平均效果,使生物样品无法及时感知固定方向的重力矢量,而产生与常重力条件下不同的生物学效应。当进行细胞重力响应机制研究时,因实验变量是重力条件,需要尽可能分离或降低其他条件对目标重力条件的干扰。影响因素主要有:物质交换条件,流体动力学条件,回转速度和离心力,以及机械振动。实验技术规范需围绕上述内容,合理控制实验条件和设置对照组,分离重力条件变量以利于规范实验条件和数据比对分析。对于描述回转器实验的术语有如下几点需要注意:1)回转器不能模拟微重力,使用"模拟微重力"描述任何回转器方法在物理概念上是完全错误的;2)使用"模拟微重力效应"一词描述回转器方法缺乏科学严谨性,不适合作为规范的书面术语;3)基于回转器的生物学实验实际上是关于生物体系对重力条件变化响应机制的研究,能否模拟微重力效应尚需与空间实验数据对比验证,建议以"矢量平均重力(Vector-averaged gravity,VAG)"描述其真实物理条件,以VAG效应作为描述回转器生物学效应的统一规范术语。
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