微重力三维细胞培养系统 北京

Synthecon公司于1990年创立，创立者为NASA细胞研究计划中的发明人。得到NASA的专利和技术转移，重新设计了专利的RotaryCell Culture System (RCCS)，适用于基础医学、药物研发和其他临床的研究上。
传统静态细胞培养是在培养瓶或皿中进行的。无论是细胞或组织均生长在二维平面空间并接触玻璃或塑料表面。这样的方式会影响细胞中基因的表达且无法持续生长及分化。同时，平面培养的细胞还会发生“去分化”(dedifferentiation)现象，使培养的细胞逐渐失去其来源组织的许多生理特征。而大部分动态培养系统中，细胞或组织是有物理的外力而悬浮的，有许多包括液态剪切力在内的因素会导致细胞及组织损伤。
RCCS是一种颠覆传统的三度空间微重力培养系统。其利用培养盘或培养管柱进行培养，将培养液、细胞或组织一起加入培养盘或培养管柱中，并去除所有气泡。培养盘或培养管柱安装于具旋转马达之基座上，内部组织、细胞或细胞团块因旋转切线力量及重力双重影响下而保持悬浮状态。随着细胞或组织成长，旋转速度可做调整，细胞形成团块之后，必须提高转速使其不会沉降而碰触底部。旋转的目的是要让所有细胞均匀交换养分和气体，并且细胞和细胞之间可有足够的接触，有利于细胞聚集。另外，不论是培养盘或培养管柱背侧均具备硅胶制成的换气膜以利进行气体交换，使细胞/组织得到充分氧气及排除代谢后的废气。
生长其中的细胞或组织是以自由落体的状态悬浮，没有搅拌器、气泡等破坏性压力，故组织在培养液中得以自由降落、翻转并与培养液充分混合，其容器内各方向的力量达到平衡，所以细胞/组织不会受到单一方向的力量影响，可朝任意方向均匀生长，是市面上唯一可使细胞自由生长分化，增加细胞增殖速率，减少细胞死亡和有效增加细胞产物分泌的系统。而且，相比其他的三维细胞培养系统，Synthecon的RCCS系统可以克服长期困扰三维细胞培养的内生(ingrowth)不足的限制，从而可以真正用来培养工程组织(engineered tissue),使之用于药物、医学研究及再生医学、细胞疗法。



RCCS将细胞研究带入更多元化、更进一步的领域，应用范围十分广泛，无论在学术研究或临床研究上都有相当的应用价值。无论是培养人体组织以进行治疗药物的研究，或是培养替代的组织，进行再生医学及细胞治疗，例如肝脏、皮肤、骨髓、软骨、心肌、肺或其他组织等，均提供了最佳的研究系统，以达到最接近体内环境的条件。科学家更可利用此系统进行肿瘤细胞、病毒或其他可生产蛋白质、酵素、荷尔蒙、抗原或抗体等重要物质的细胞的培养。RCCS这样的系统还提供了ex vivo培养环境，研究者可利用RCCS以探讨微环境因子，对细胞分化和功能的影响。


在Synthecon三维系统内使用肝细胞培养的肝脏组织



在Synthecon三维系统内使用肺细胞成功培养出肺组织