详细介绍
品牌 | 其他品牌 | 应用领域 | 医疗卫生,食品/农产品,生物产业,制药/生物制药,综合 |
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Gravite微重力模拟设备细胞培养回转器(Cell Culture Rotator)是一种专为生物医学研究设计的精密设备,通过模拟太空微重力环境,实现细胞的三维培养与功能研究。以下是其核心技术与应用解析:
一、核心工作原理
模拟微重力机制
采用旋转壁容器技术(Rotating Wall Vessel, RWV),通过多轴旋转使细胞培养物处于持续自由落体状态,消除重力驱动的沉降和细胞-基质接触抑制,近似模拟太空微重力条件。
细胞在低剪切力环境中自然聚集,形成三维球状结构(Spheroids),更贴近体内组织生理状态。
动态培养环境
容器沿水平轴缓慢旋转(通常0.5-30 rpm),结合垂直轴微调,确保培养液均匀分布,避免局部营养匮乏或代谢物积累。
二、技术优势
三维细胞培养
促进细胞-细胞、细胞-基质相互作用,构建类器官(Organoids)或肿瘤球体(Tumor Spheroids),用于疾病模型研究或药物筛选。
示例:在回转器中培养的肝癌球体对药物的耐药性显著高于二维培养,更贴近临床治疗反应。
微重力效应研究
模拟太空环境对细胞行为的影响,如:
骨骼肌细胞:肌管衰退、线粒体功能障碍(与航天员肌肉流失相关)。
免疫细胞:T细胞活化受抑、细胞因子分泌减少。
干细胞:分化潜能改变,成骨/成脂分化失衡。
环境可控性
集成温湿度控制、CO₂/O₂调节、pH监测,适配不同细胞需求(如37°C、5% CO₂条件)。
可选配在线显微成像系统,实时观察细胞形态变化。
三、应用场景
太空生物学
Gravite微重力模拟设备细胞培养回转器研究微重力对细胞代谢、基因表达、信号通路的影响,为长期太空任务提供健康保障数据。
再生医学
构建三维血管化组织(如皮肤、软骨),用于移植或疾病模型开发。
示例:在回转器中培养的软骨细胞外基质沉积量显著高于传统静态培养。
癌症研究
探究肿瘤微环境(如缺氧、低营养)对肿瘤细胞侵袭、转移的影响。
结合微重力与药物,筛选增效组合疗法。
药物研发
在三维模型中评估药物毒性、渗透性及疗效,提高临床前预测准确性。
四、操作与维护
关键参数设置
旋转速度:根据细胞类型调整(如干细胞需更低转速以减少剪切应力)。
培养体积:通常为容器容积的30-70%,确保液面覆盖但避免气泡。
无菌操作
培养容器需严格灭菌,配合层流柜或生物安全柜使用。
定期更换培养液(通常每2-3天),避免代谢废物积累。
数据分析
结合免疫荧光、流式细胞术、RNA-seq等技术,分析细胞增殖、凋亡、分化等指标。
五、局限性
环境简化性:无法全部复现太空辐射、流体剪切力等复杂因素。
设备成本:精品型号价格较高,需专业培训人员操作。
数据解读:微重力效应需与二维培养结果对比,避免过度解读单一变量影响。
六、典型设备型号
Gravite-3D Pro:支持多通道并行实验,兼容高通量筛选。
Gravite-Mini:紧凑型设计,适用于小规模研究或教学。
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