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 |
---|---|---|---|
适用范围 | 应用于生物学、医学、药学 | 远程功能 | 远程实现系统基本功能 |
特点 | 低剪切力 | 远程设备 | PC/平板/手机 |
主机功能 | 实现微重 超重 |
微重力三维细胞回转仪Gravite是一种用于模拟微重力环境并结合三维细胞培养技术的科研设备,广泛应用于空间生物学、组织工程和药物研发等领域。以下是其核心要点解析:
1. 工作原理
微重力模拟:微重力三维细胞回转仪Gravite通过旋转培养容器(如培养皿或生物反应器),使细胞在三维空间中持续随机运动,抵消重力对细胞的定向作用,模拟太空中的微重力环境(约10⁻³至10⁻⁶G)。
三维培养:结合支架材料(如水凝胶、多孔支架)或无支架悬浮培养,使细胞在三维空间中形成类组织结构,更贴近体内生理环境。
2. 技术优势
真实生理模拟:三维结构促进细胞间相互作用和信号传导,结果比传统二维培养更接近体内实验。
重力效应研究:揭示重力对细胞骨架、基因表达、代谢通路的影响(如微重力下骨细胞分化抑制、肿瘤细胞迁移增强)。
多参数控制:集成温度、湿度、气体(O₂/CO₂)调控,支持长期动态培养。
3. 主要应用领域
空间生物学:
研究太空辐射、微重力对细胞衰老、DNA损伤修复的影响。
为深空探测(如火星任务)中的宇航员健康问题提供数据支持。
疾病模型:
骨质疏松症:模拟微重力导致的骨密度下降机制。
癌症研究:观察肿瘤细胞在三维微重力下的侵袭性和药物敏感性。
组织工程:
构建类器官(如肝脏、心脏组织),优化血管化及功能成熟度。
软骨/骨修复:模拟失重环境下的组织再生过程。
药物筛选:
评估药物在三维微重力模型中的疗效及毒性,减少动物实验需求。
4. 设备类型与参数
旋转方式:
随机定位仪(RPM):通过双轴随机旋转消除重力矢量。
慢速旋转培养箱(Clinostat):单轴低速旋转,适用于短期实验。
关键参数:
转速范围:0.1–60 rpm(可调)。
培养体积:从微孔板到大型生物反应器(如100 mL–5 L)。
监测系统:实时成像、pH/溶解氧传感器、代谢物分析接口。
5. 研究案例
NASA合作项目:利用微重力回转仪研究免疫细胞在太空中的功能变化。
肿瘤学研究:发现三维微重力培养的乳腺癌细胞对药物产生耐药性,机制涉及EMT(上皮-间质转化)通路激活。
骨再生:微重力下间充质干细胞成骨分化受阻,但通过添加生长因子(如BMP-2)可部分逆转。
6. 局限性与挑战
流体剪切力:旋转可能引入非生理性剪切应力,需优化培养条件。
数据解读:微重力效应需与三维培养本身的生物学效应区分。
成本与操作:精品设备价格昂贵,需专业培训及维护。
7. 未来方向
多模态集成:结合微流控、电刺激或磁场,构建更复杂的体外模型。
自动化与AI:通过机器学习分析培养过程中的细胞行为动态。
产品咨询
电话
微信