细胞培养系统RCCS RCCS 三维细胞培养系统

RCCS-3D模拟微重力三维旋转细胞培养系统应用前景？

      目的 模拟微重力方法培养大鼠原代肝细胞，初步分析其形态学特点及其意义。方法 改良Seglen原位胶原酶灌注法获得大鼠肝X脏单细胞悬液，2．2×10^5个／ml加微载体Cytodex-3(4g／L)接种，采用旋转细胞培养系统(RCCS)进行模拟微重力培养。第0、6、24、72、120、168小时取样，相差、体视显微镜观察活X细胞形态，第24小时标本素-伊红(HE)染色观察组织学形态，电镜观察超微结构。结果 模拟微重力培养中肝细胞24h内贴附微载体并出现三维结构，24～72h发展为独特的肝细胞一微载体聚球体。电镜下可见细胞膜的3种不同形态，其分布与功能相一致。结论 模拟微重力培养方法能使肝细胞形成分化的三维类组织结构，在组织工程领域存在良好的应用前景______摘自《模拟微重力培养X肝细胞的形态特点》

RCCS-3D模拟微重力动态三维细胞培养系统由NASA发明？

       NASA工程师开发了在地球上提供“模拟微重力”的旋转壁容器（RWV）生物反应器。 装置的旋转运动抵抗重力以将细胞保持在“模拟微重力”环境中。 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）。 该装置在1993年工业生产，并且因为许多人已经对用RWV获得的3D培养物进行了重要研究。

       很快研究不是专门集中在微重力或力减少，重力矢量方向和超重力也是重力作为重力的增量重要。

       大多数这些培养实验是在半固体（凝胶）培养基中开发的; 然而，具有液体水基介质的生物反应器在微重力方面显示出另外的问题，介质在任何内壁表面上扩散，生活在空气的中心气泡中，或者介质从壁移除而形成大的中心液滴，到没有介质的内表面。 此外，在微重力条件下，烧瓶中气体和液相之间的气体扩散不稳定。在1997年大肠杆X菌巴贝拉-纪莲博士开发的个细胞培养装置没有内部气相，所述的OptiCell的基础上，使用呼吸膜（的控制的气体扩散膜 ）（4）这些装置避免所提到的空间的细胞培养的问题，并被NASA迅速采用，并且仍然用于许多空间生物实验（5）（6）。

       从1993年到1996年，科学家与瑞典空间局合作，在空间研究了重力对非洲爪蟾早期发育的作用，表明在受精期间短时间的微重力和开始的几分钟的发展导致异常的轴形成。 在抛物线飞行火箭内添加特殊的离心机可以区分飞行扰动和实际微重力的影响，显示在微重力中受精的卵产生了囊胚的形态变化，但是这些胚胎恢复并恢复了地球的正常发育（8） 。 这些结果表明，需要更长的微重力才能真正地揭示对发展过程的影响。

       在20世纪90年代中期，细胞培养系统RCCS，哥伦比亚航天局进行了多次生物实验，包括细胞培养，RCCS动态细胞培养，其中大多数在地球上制备，但在船员控制下在太空飞船上发育。 由于这些实验所需的专门技能和船员的任务超载，仪器被开发以自动执行大多数任务，并从地球控制，RCCS细胞培养系统，如用于受精的柱塞盒（9），用于细胞的通用细胞激X活试剂盒1和2微重力环境（10）和骨X髓细胞成熟研究（11）。

1998年11月，美国航天局与俄罗斯空间计划合作启动国际空间站（ISS）的装配，仅仅五年后，轨道实验室开始真正的科学操作，包括细胞生物学研究，开辟轨道环境研究的有前途的未来12）。

在2008年初，欧洲哥伦布实验室组装到携带Biolab模块的ISS，其设计用于支持生物实验，包括失重在细胞和组织培养中从单细胞到复杂细胞结构的作用。 基于这些机会，正在开发用于小卵孵化，植物培养或支持昆虫物种的特定硬件。

       近，为了扩大研究机会和能力，已经整合了细胞培养单位，以及用于啮齿动物的高X力，通信链路和对栖息地的冷却。 栖息地将为各种研究生物提供食物，水，光，空气和废物管理以及湿度和温度控制。 常见的实验室设备如显微镜，低温冷冻器，辐射剂量计和质量测量装置也可以由ISS或地球上的船员操作，科学家将能够发送命令到实验室设备和监测环境和特定栖息地内的实验参数（12，13，14，15） 由于这些实验室已经到位，已经开发和验证了许多“地球”仪器来模拟地球的空间条件，扩大研究情景以及这些特殊条件应用于医X药和工业的可能性。 空间实验设置的主要属性是力接近零; 因此使用离心机允许增加和重定向载体，使细胞培养物在强度和方向上暴露于不同的力。 这些领域的研究带来了关于系统细胞行为在微重力环境结合定向向量力（12）使用远程控制细胞培养生物反应器（Techshot，RCCS，多标本可变重力平台）的重要数据。 也已经在组织工程中模拟微重力的可能应用中的重要发现（17）。 自由落体技术已经实施了PetakaG3缺氧minichamber，以产生微重力像3D细胞聚集在地球上。

RCCS三维旋转动态培养系统运转中能看到反应器中的气泡吗？

      RCCS生物反响器的次要目的将使作用在细胞上的机械应力减到X小。甚至很少的气泡的存在将添加湍流和机械应力; 因而RCCS生物反响器是零顶部空间操作，并且气体传输是经过分散完成以此来避免气泡的构成。也许随着工夫的推移，由于细胞的呼吸会有小气泡发生，去除些小气泡也是有很必要的(注射X器可以被用于无效的去除气泡)。

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