在微重力环境下进行卵巢癌类器官培养的研究设备主要基于模拟太空低重力效应的生物反应器技术，结合类器官三维培养特性，可有效模拟肿瘤微环境并提升药物筛选准确性。以下是关键设备类型及应用案例：

一、核心设备类型及技术特点

1.旋转壁式生物反应器（RWV）

典型代表为 Synthecon 公司的 RWV 系统，通过水平旋转使细胞悬浮，减少沉降和剪切力，模拟 10⁻³g 微重力环境。该设备在卵巢癌研究中表现显著：顺铂等化疗药物的敏感性提升 30%，IC₅₀值测定周期缩短近半，且能保留肿瘤异质性，揭示奥希替尼耐药机制。其三维结构形成能力（如肿瘤球体）可模拟体内缺氧核心和细胞外基质分布，为药物渗透研究提供理想模型。

2.双轴旋转模拟系统（如 TDCCS-3D）

北京科誉兴业研发的 TDCCS-3D 系统通过两轴旋转实现 10⁻³g 微重力模拟，支持 T25 培养瓶、器官芯片等多种容器，可灵活切换微重力（10⁻³G）、月球重力（0.17G）、火星重力（0.38G）及超重力（2-3G）模式。在卵巢癌类器官培养中，该系统能促进细胞自组装成三维结构，维持原发肿瘤的分子标志物，并通过代谢重编程模拟晚期肿瘤的酸性微环境。

3.智能重力控制器（如 Kilby Gravite）

北京基尔比生物的 Kilby Gravite 系统支持 10⁻³g 微重力和 2-5g 超重力，配备加速度传感器实时监测重力数值（精度 ±0.001G）。其模块化设计可兼容微流控芯片，模拟肿瘤微环境中的氧梯度和药物渗透差异，适用于贴壁或悬浮卵巢癌细胞的长期培养。实验显示，该系统培养的肿瘤球体可增强 NK 细胞对肿瘤的杀伤活性，为免疫治疗研究提供平台。

4.多模态模拟系统（如 TDSSC-3D）

结合倾斜 45° 旋转装置，TDSSC-3D 可实现微重力与超重力的动态切换，促进类器官形成更致密的三维结构。其应用案例包括间充质干细胞向软骨分化效率提升，间接证明了该类设备在三维组织构建中的有效性。

二、关键技术优势与应用场景

1.三维结构保真与药物筛选

微重力环境下，卵巢癌类器官可形成更接近体内的立体结构，保留肿瘤异质性。例如，Synthecon 的 RWV 系统培养的类器官对顺铂的敏感性提高，药物渗透屏障更接近临床实际，IC₅₀值较二维模型高 10-100 倍。这类设备可替代动物实验，用于高通量药物筛选和个性化治疗方案设计。

2.免疫治疗研究与代谢监测

北京基尔比的 Kilby Gravity 系统支持肿瘤类器官与 T 细胞、NK 细胞的共培养，直接观察免疫细胞浸润与杀伤效应。实验表明，微重力可增强 NK 细胞对卵巢癌细胞的溶细胞活性，为免疫联合治疗提供新策略。此外，设备可结合微流控灌注系统，实时监测代谢重编程（如 Warburg 效应增强导致的乳酸堆积），揭示肿瘤细胞的适应性机制。

3.长期培养与动态调控

NASA 的 Bioculture System 通过独立控制的实验模块，可维持类器官 28 天以上的稳定培养，支持代谢组、转录组等多组学分析。其自动化流体控制技术可模拟体内营养循环，适用于长期药物毒性评估和肿瘤进展研究。

三、最新进展与行业动态

2025 年发布的 Kilby Gravite 系统进一步优化了微流控集成功能，可同时模拟肿瘤微环境的力学信号和化学梯度，例如结合低氧培养箱再现卵巢癌的缺氧微区。此外，中国科学院的电磁弹射微重力实验装置（4 秒微重力、10μg 水平）虽主要用于物理实验，但其高效、低成本的特点为未来生物实验提供了新方向。

四、设备选择与实验设计建议

1.根据研究目标选择设备

基础机制研究：优先选择 RWV 或 TDCCS-3D，重点关注三维结构形成和信号通路变化。

药物研发：Kilby Gravite 系统结合微流控芯片，可实现多参数动态模拟，缩短药物筛选周期。

太空医学转化：NASA 的 Bioculture System 或 TDSSC-3D 更适合模拟太空环境下的长期培养。

2.优化培养参数

卵巢癌细胞接种密度建议为 5×10³~1×10⁴ cells/mL，使用低血清培养基减少贴壁干扰。

旋转速度需根据细胞类型调整，例如骨髓间充质干细胞在 15-30 转 / 分钟下表现最佳。

结合基质胶或合成水凝胶（如 Matrigel）可增强类器官的结构稳定性。

3.数据整合与验证

建议将微重力培养的类器官与地面对照组进行转录组、代谢组对比，同时结合临床样本验证模型的预测能力。例如，通过基因本体论分析（GO）和基因集富集分析（GSEA）揭示微重力诱导的关键通路变化。

综上，微重力类器官培养设备通过模拟太空环境，为卵巢癌研究提供了更接近体内的三维模型，在药物开发、免疫治疗和肿瘤生物学机制解析中具有不可替代的作用。选择设备时需综合考虑实验需求、成本及技术支持，以最大化研究效益。