当你试图培养器官时，重力可能是一个真正的挫折。

这就是太空实验如此有价值的原因。他们揭示了生物科学的新视角，包括对制造人体组织的见解。

重力通过影响蛋白质和基因在细胞内相互作用的方式影响细胞行为，产生极化组织，这是自然器官发育的基本步骤。不幸的是，当我们试图在实验室中复制复杂的三维组织用于医学移植时，重力对我们不利。由于地球上使用的生物反应器的固有局限性，这很困难。

我是一名干细胞生物学家，对大脑健康和进化很感兴趣。我的实验室研究人脑是如何在子宫内形成的，以及这个过程中的改变如何对人类行为产生终生影响，例如自闭症或精神分裂症。这项工作的一部分包括在太空中培养脑细胞。

在实验室培养组织和器官

为了在实验室中构建有组织的组织，科学家们使用支架为细胞提供一个表面，以便根据预定的刚性形状附着。例如，人造肾脏需要特定形状的结构或支架供肾细胞生长。事实上，这种策略有助于组织在早期阶段组织起来，但从长远来看会产生问题，例如对这些合成支架或不准确结构的最终免疫反应。

相比之下，在失重条件下，细胞可以自由地自我组织成正确的三维结构，而不需要支架基底。通过从等式中去除重力，我们的研究人员可能会学习构建人体组织的新方法，例如无支架的软骨和血管，在人工环境中模仿它们的自然细胞排列。虽然这并不完全是在子宫中发生的事情(毕竟子宫也受到重力的影响)，但失重条件确实给了我们一个优势。

而这正是国际空间站正在发生的事情。

这些实验帮助研究人员优化组织生长，用于基础科学、个性化医疗和器官移植。

但是我们应该在太空中制造器官还有其他原因。长期的太空任务会使宇航员的身体发生一系列生理变化。虽然其中一些改变随着时间的推移是可逆的，但另一些则不能，这会影响未来的载人航天飞行。

研究宇航员在执行任务前后的身体可以揭示他们的器官出了什么问题，但对导致观察到的变化的机制提供的信息很少。因此，在太空中培养人体组织可以补充这种类型的研究并揭示抵消它的方法。