微重力模三维细胞培养系统模拟体内环境

微重力三维培养系统是一种结合了模拟太空微重力环境与三维细胞培养技术的生物实验平台。以下是关于它的介绍：

核心技术

- 微重力环境模拟：主要通过旋转壁式生物反应器和随机定位机等设备实现。旋转壁式生物反应器通过水平旋转容器，利用离心力抵消重力沉降，使细胞处于持续自由落体状态；随机定位机则通过多轴旋转随机改变重力方向，使平均重力矢量接近零。

- 三维细胞培养：包括支架依赖型培养和无支架培养。支架依赖型培养使用胶原蛋白、PLGA等天然或合成支架材料，为细胞提供附着和生长的三维结构；无支架培养则利用磁悬浮技术或低粘附培养表面，促使细胞自组装成三维球体或类组织结构。

系统特点 

- 低剪切力：采用液体黏度与旋转抬升力平衡重力的方式，使细胞悬浮培养，剪切力低至0.01Pa，避免传统搅拌式生物反应器对细胞的机械损伤。

- 模块化与可扩展性：支持多类型类器官的培养，并可通过共培养技术整合血管内皮细胞、免疫细胞等，模拟器官间相互作用和疾病微环境。

- 智能监控与调控：集成传感器和AI算法，实时监测温度、pH值、氧气浓度等培养参数，并自动调整培养条件。

应用领域

- 太空生物学研究：可用于解析微重力对肌肉细胞、免疫细胞等的生理效应，研究辐射与微重力协同对细胞的损伤等。

- 疾病模型构建与药物研发：能在微重力下培养肿瘤细胞，构建肿瘤-免疫细胞共培养模型，测试免疫治疗药物的疗效，还可利用类器官进行药物代谢、毒性评估等。

- 再生医学与组织工程：可研究微重力对干细胞分化的影响，优化干细胞分化条件，还能模拟微重力下流体剪切力降低的环境，促进血管化组织构建。

国内外代表品牌：

- Synthecon：美国老牌厂商，创立者是NASA细胞研究计划发明人，还获得NASA的技术转移，其RCCS系列是经典的三度空间微重力培养系统，适用于基础医学、药物研发等领域

- 科誉兴业：国产代表品牌之一，核心产品有TDCCS - 3D及升级型号BioSpaceX - 3D，可精准模拟10⁻³g至0.9g微重力环境，还能实现超重力及星球重力模拟，合作对象涵盖多所院校