CellSpace-3D系统通过精准的重力模拟、低剪切力环境及自动化功能,为大脑类器官的三维培养提供了高效工具。其广泛的应用场景(从基础研究到药物开发)和国产化的成本优势,使其成为神经科学、太空医学及再生医学领域的重要实验平台。
一、系统概述
CellSpace-3D是由北京长恒荣创科技有限公司开发的回转式三维细胞培养系统,通过二轴回转技术模拟微重力(<0.001g)或超重力(1-6g)环境,适用于大脑类器官、肿瘤模型及干细胞研究。系统采用45度旋转轴设计,结合低剪切力控制,为细胞提供接近体内的生长条件。
二、核心技术参数
1. 硬件配置
主机尺寸:380×408×440mm,重量约10kg,需放置在二氧化碳培养箱内。
控制系统:配备10.1英寸电容触摸屏(分辨率1920×1200),支持GMP标准操作记录。
转速范围:外框最大转速50RPM,内框最大转速500RPM,调节步进0.1rpm,精准控制微重力/超重力模式。
2. 环境模拟能力
重力范围:
微重力:<0.001g(模拟太空环境)
超重力:1-6g(部分型号支持最高1000g)
剪切力控制:<0.1 dyne/cm²,避免机械损伤,适配神经前体细胞等敏感类型。
气体控制:CO₂浓度范围0%-10%,精度±0.1%,温度恒定37℃。
3. 培养支持
容器兼容性:支持T25/T12.5培养瓶、矩阵式反应器(如BV球形反应器,含9x2个5ml反应容器)。
监测功能:内置摄像头与白光光源,支持远程查看主机状态并拍照/截图,实时记录细胞生长过程。
自动化:远程操控、自动补液及灌注式培养系统,维持营养供应与废物排出。
三、应用场景
1. 基础神经科学研究
神经发育机制:模拟微重力环境下神经干细胞增殖与分化,观察皮质层状结构形成。
突触功能研究:通过电生理记录(如MEA)分析神经元网络活性,揭示突触传递特性。
2. 疾病模型构建
神经退行性疾病:
阿尔茨海默病:观察Aβ蛋白聚集及tau病理学特征。
帕金森病:研究多巴胺能神经元退化机制。
发育障碍:
小头畸形:通过患者iPSC来源类器官,模拟祖细胞增殖减少的病理表型。
寨卡病毒感染:验证药物(如Emricasan)对皮质神经前体细胞的保护作用。
3. 药物筛选与毒性测试
抗癌药物:在肿瘤类器官中测试化疗药物敏感性(如咖啡因渗透性验证)。
神经保护剂:评估抗氧化剂(如N-乙酰半胱氨酸)对氧化应激的抑制效果。
4. 太空医学研究
宇航员健康:模拟太空微重力对脑细胞存活及功能的影响,开发神经保护策略。
深空探测预研:为长期太空任务中的组织工程提供技术支持。
四、厂商信息与技术支持
1. 生产厂商
公司名称:北京长恒荣创科技有限公司
联系方式:13661374100
电话:13651356640(仪器网客服电话,需核实真实性)
联系人:程艳(部分产品页面提及)
2. 技术优势
国产化替代:性价比高,适配国内科研需求。
模块化设计:支持夹持模块扩展(如T25培养瓶夹持模块),适配不同实验规模。
合规性:符合GMP标准,操作记录可追溯。
五、最新研究进展与未来方向
1. 技术融合
微流控集成:结合器官芯片技术构建血管化类器官,模拟血脑屏障功能。
AI辅助优化:利用机器学习分析剪切力、转速等参数对类器官成熟度的影响,提升培养效率。
2. 临床应用拓展
个性化医疗:患者来源的类器官用于药物敏感性测试(如癌症转移模型)。
再生医学:结合3D生物打印技术,构建复杂组织结构(如皮质-脊髓-肌肉运动组装体)。
3. 行业标准制定
参与制定《类器官培养技术规范》,推动国内类器官研究的标准化与规范化。
六、总结
CellSpace-3D系统通过精准的重力模拟、低剪切力环境及自动化功能,为大脑类器官的三维培养提供了高效工具。其广泛的应用场景(从基础研究到药物开发)和国产化的成本优势,使其成为神经科学、太空医学及再生医学领域的重要实验平台。用户可通过北京长恒荣创科技获取设备,并利用其远程监控与数据分析功能提升实验效率。