秀丽隐杆线虫由于其基因组研究清楚,一些关键基因与人类高度同源,是一种广泛应用在环境毒理学研究的模式生物,也是空间生物学领域常用的在轨模式动物。普通固体培养条件下以微生物为食,生命周期短(14-18天),以往获得的在轨处理的样品在返回时已经是多世代混合,而且都是返回后进行分析,因此难以区分空间环境对当代样品在轨的胁迫效应。基于微流控芯片进行单线虫分离和控制,可以实现空间在轨线虫生长发育和损伤的监测。为实现此功能,需要对液体培养环境下线虫的生命保障条件进行分析,在满足科学研究的基础上,对在轨自动控制硬件的研制提出确定的输入参数。本研究建立了适合在轨自动化培养线虫的液体无菌培养方法,满足微流控芯片微通道驱动要求;利用该液体培养基进行线虫的驯化,获得了寿命达30天以上的稳定生长线虫;确定了 20℃为在轨培养的温度,12℃作为发射前的控制温度;建立了在液体培养基下线虫生长指标、运动、产卵和寿命的检测标准。由于线虫需要在轨监测,本研究进一步分析了线虫对光照的敏感性,确立了冷光源更满足线虫生长发育的要求,为实现微流控自动化控制模式动物培养和监测的研制提供了输入参数。为了保障线虫在轨的收集和返回后的样品质量,确立了细胞培养袋收集微流控芯片中线虫子代的过程,满足在轨30天后收集线虫的存活和无菌状态并确定了该条件下获取的线虫的RNA质量符合“组学”测序的要求。为指导应用道尔期线虫实现长期的在轨培养,本研究进一步建立了在液体培养基中诱导生产道尔期线虫的条件和方法。研究结果为实现在空间进行线虫不同发育阶段的在轨长期暴露,为实时现场监测的设备研制提供了实现生命保障的限制参数,为样品发射、在轨和返回全流程建立了质量控制标准。