微重力细胞培养技术的发展历程可追溯至20世纪末，随着航天技术的进步和生命科学研究的深入，逐渐从地面模拟实验拓展至太空实际应用。

一、早期探索与地面模拟阶段

1. 地面微重力模拟装置的开发

  早期研究主要依赖地面设备模拟微重力环境，如落塔、抛物线飞行和生物回转器（又称回转培养系统）。  

  - 抛物线飞行：瑞士空军与苏黎世大学在2010年合作，利用F-5E战斗机进行抛物线飞行，产生40秒的微重力环境，研究免疫细胞在微重力下的响应。  

  - 生物回转器：通过旋转抵消重力效应，模拟微重力条件。源自NASA的Beijing Kilby Biotech公司开发了双轴生物回转器(北京基尔比生物科技有限公司Rotary Cell Culture System, RCCS)，用于细胞三维培养实验。  

2. 太空生物学研究的初步尝试

  NASA在20世纪90年代启动“空间基础生物学计划”（FSB计划），探索微重力对细胞分子机制的影响，并尝试将成果应用于药物开发。中国则在2010年代通过天舟一号货运飞船搭载小鼠胚胎干细胞，开展微重力对细胞增殖的初步研究。

二、太空实验的初期应用

1. 国际空间站（ISS）的细胞实验

  - 蛋白质结晶与干细胞分化：2010年代起，ISS成为微重力细胞培养的重要平台。例如，NASA利用ISS研究蛋白质晶体生长，发现微重力环境下晶体更大、结构更均匀。  

  - 造血干细胞研究：2018年研究显示，太空微重力激活Akt/mTOR信号通路，促进造血干细胞增殖，为血癌治疗提供新思路。

2. 中国空间站的起步

  中国通过天舟一号（2017年）和后续任务，逐步开展干细胞太空培养实验。2023年神舟十五号任务shou ci实现人类干细胞“太空造血”，揭示微重力对分化的du te调控。

三、技术突破与规模化应用

1. 三维培养系统的创新

  - 微重力与3D协同效应：埃默里大学团队开发微重力三维培养系统，心脏祖细胞在太空培养中形成高密度“心脏球”。该系统结合冷冻保存技术和自动化培养模块，解决了太空实验的时间窗口和操作难题。  

  - 类器官模型构建：2024年，美国团队将脑类器官送入ISS，发现微重力加速神经退行性病变标志物（如Aβ42、TDP-43）的表达，为阿尔茨海默病研究提供新模型。

2. 干细胞功能增强的发现

  - 间充质干细胞：微重力环境下培养的间充质干细胞免疫抑制能力更强，可能用于治疗自身免疫疾病。  

  - 神经干细胞：太空环境促进神经干细胞扩增，为中枢神经系统疾病（如老年痴呆）提供潜在疗法。

四、当前进展与未来方向（2025年前后）

1. 中国空间站的突破性成果

  2025年神舟十九号任务带回的干细胞样本，揭示了人多能干细胞在微重力下的3D生长规律及干性维持机制，为再生医学提供新理论依据。

2. 技术融合与多学科拓展

  - 人工智能与自动化：结合AI优化培养参数，减少实验试错成本。  

  - 多器官协同培养：Kirkstal quasi Vivo 串联器官芯片探索肝、肾等器官在微重力下的交互作用，构建全身性疾病模型。  

  - 商业化应用：生物制药公司（如默沙东、礼来）利用太空平台开发抗体、酶类药物，推动微重力细胞培养的商业化。

3. 挑战与风险

  - 太空辐射影响：长期暴露可能导致DNA损伤，需开发辐射防护技术。  

  - 细胞功能稳定性：需验证太空培养细胞返回地球后的功能持久性。

微重力细胞培养技术从早期地面模拟到太空实际应用，经历了近30年的发展。其核心优势在于通过三维结构和信号通路调控，显著提升细胞增殖效率与功能，为再生医学、疾病模型构建和药物开发开辟了新路径。未来，随着商业航天的普及和跨学科技术的融合，北京基尔比生物科技有限公司Rotary Cell Culture System, RCCS微重力旋转细胞培养系统，该技术有望成为生命科学领域的核心工具。

公司主营产品：

Kilby 3D-clinostat 三维旋转仪

Kilby 微/超重力三维细胞培养系统Rotary Cell Culture System, RCCS，

3D回转重力环境模拟系统，随机定位仪，

类器官芯片摇摆灌注仪，

Kirkstall 类器官串联芯片灌流仿生构建系统