?旋转式细胞培养系统(简称RCCS)生物反应器是如何工作的?
RCCS生物器是由中心的一个同轴氧合器以及一个程度旋转培育皿所构成的。当培育皿充溢培育基并且旋转时,培育基像固体一样围着程度轴旋转。氧合器与容器壁以相反的角速度旋转。这些条件使得培育容器内发作层流和8小的剪切力。细胞由向心力,重力和科式力作用而成悬浮外形,因而在RCCS生物反响器的细胞遭到8小的机械应力和高通量运输(养分物质,氧气等)因此能聚集构成类组织聚合物。气体传输经过硅树脂氧合器传输,从而防止气泡的构成和湍流。培养液、细胞和细胞聚集体随容器一起旋转,并且在适当转速时可不接触培养容器壁实现悬浮,从而使培养容器内破坏性剪切力X小化。
培育容器应该以什麼速度旋转?
这取决于细胞聚合体的直径。当容器转动时,细胞聚合体加速,直到他们抵达堆积速度,RCCMAX,而该速度取决于细胞聚合体的大小。
根据斯托克斯方程,沉降速率随着细胞聚合体半径的平方而添加。因此,随着聚合体体积上的添加,它们沉降的更*,同时爲了防止细胞聚合体与培育壁的碰撞有必要添加旋转速度。因此,一末尾可以以慢速旋转培育,例如7rpm,当细胞聚合体在体积上增长并且变得可见,再添加旋转的速度。但是,只有大约一**后,人类在月球上行走,由火箭和推进装置的复杂组合X运输。
目前,RCCS-3D三维细胞培养系统包括RCCS-D﹨RCCS-2D﹨RCCS-4D﹨RCCS-8D﹨RCCS-4DQ﹨RCCS-8DQ以及RCCS-H﹨RCCS-2H﹨RCCS-4H﹨RCCS-2HD﹨RCCS-4HD和**于培养的RCCS-SC﹨RCCS-2SC﹨RCCS-4SC﹨RCCS-4SCQ以及高X端的连续灌注式(即培养液可以根据设定的补给速度连续不断地自动更新,尤其适用于长周期的培养)细胞培养系统RCMW﹨RCMW-DUAL等多种规格的系统!在这些条件下,在旋转壁血管内生长的细胞聚集在一起形成与3D组织结构相当的3D多细胞结构或团块,如果不同的细胞类型一起培养,甚至更多(7)。
三维细胞培养系统RCCS-3D模拟微重力三维细胞培养系统相对于常规的细胞培养方法优势表现在?
模拟微重力环境具有如下特点:
1、低剪切力对细胞无机械性损伤,RCCMAX共培养,它是通过固体旋转匹配微载体和培养液的浓度来实现的;
2、富含氧而不引起涡流,物流转移率高。气体渗透膜则提供了被动的气体交换,它为适宜的生长环境提供了气体,防止了湍动引起的气泡/气室;
3、随机化的重力向量(randomized gravitational vectors) 可能直接影响基因表达,或间接促进细胞自分泌/ 旁分泌,有利于细胞间信号转导 ;
4、细胞有一定程度的自由三维空间,共培养RCCMAX,有利于细胞—细胞、细胞—基质间按组织学特性相互接触,有利于细胞分化,且不易形成坏死中心;
5、微重力在组织培养时还具有高保真度的优点。
RCCS生物反应器有什么不同的应用?
RCCS生物反应器的初目的是模仿微重力。在使用这台反应器用于地面实验期间,我们发现这些反应器中的细胞形成3D聚合体。从那以后,这些RCCS生物反应器被用于细胞和组织培养的几个领域。 RCCS生物反应器的应用范围从基础细胞生物学到航天生物学,培养以及再生医学和开发,在将来,也许应用于疾病的和损伤治x疗。对于RCCS生物反应器的各种各样应用的详细说明,请联系我们。该培养系统技术来自美国NASA空间实验室,它X大限度地模拟了生命体内的环境,使得细胞能够悬浮于其中并增殖从而形成符合实验需求的细胞团、块。
与其他三维细胞培养系统相比,RCCS生物反应器的优点是什么?
将细胞嵌入盘或者多孔板的三维细胞外基质为近常用的三维细胞培养方法。这个方法虽然可以产生相对不错的3D组织模型,但是它又被有限的物质传递(这是由于培养的静态特性,也因为基质对于物质传输是一个额外的屏障)和缺乏可测量性所限制。动态的培养系统,例如搅拌瓶,或者大规模的搅拌罐提供了非常好的物质传递,但是这些系统使用的机械应力,不仅损坏细胞,而且还阻止了它们的聚集。如前所述, RCCS生物反应器提供了非常好的质量传递和低机械应力允许了3D聚合物的形成。很多基于本生物反应器的研究显示了其在3D细胞培养方面的优势。以下链接为成功运用RCCS生物反应器进行3D细胞培养的各种不同研究的文献。在20世纪90年代中期,哥伦比亚航天局进行了多次生物实验,包括细胞培养,其*多数在地球上制备,但在船员控制下在太空飞船上发育。
当我通过平板培养得到好的结果时为什么我要换成3D细胞培养?
二维细胞培养对我们对细胞生物学的理解做出了很大的贡献,但是能从中获取的信息量还是有限制性的。科学家虽然对过去*的传统细胞培养技术很满意,但是这不再具有必要性。组织培养,根据定义,RCCMAX灌流式,尽量模拟体内环境,并且很显然,活着的生物日是三维的,而不是二维的。因此,为了建立模拟体内生物学模型,体外培养系统一定变成三维的。4可提供较长周期的培养,以便于获得更大尺寸的培养物或培养出具有一定功能的类组织。