3維細胞組織培養(yǎng)系統(tǒng)租賃服務(wù)

        美國航空航天局發(fā)明的旋轉(zhuǎn)細胞培養(yǎng)系統(tǒng)，能提供理想體外生長環(huán)境的細胞培養(yǎng)系統(tǒng)。它適用于所有細胞生長、分化，可以進行極其脆弱的細胞培養(yǎng)，也可以把人和動物的細胞共同培養(yǎng)，生成理想的三維組織，同時具有親本組織的結(jié)構(gòu)和功能。

    在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中培養(yǎng)的細胞組織因所受重力的隨機變化而呈懸浮狀態(tài)，維持在一個溫和的流體軌道中，可以共同占位、互相聯(lián)系而形成三維結(jié)構(gòu)。它使細胞的擴增率提高，死亡率降低。

I.【發(fā)明的起因】
    NASA的科學(xué)家在研究一種可以在宇宙空間培養(yǎng)細胞并且返回到地球時細胞仍能成活的裝置的同時發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式細胞培養(yǎng)系統(tǒng)(Rotary Cell Culture System 即RCCS)。她使得生物學(xué)家可以在地球上進行體外培養(yǎng)復(fù)雜的人及其它哺乳動物的組織成為現(xiàn)實。
 
II.【與類似產(chǎn)品根本區(qū)別】
大家知道，普通的細胞和組織培養(yǎng)裝置已有100多年的歷史，RCCS 為何如此引人注目呢？是什么使她比普通的培養(yǎng)裝置優(yōu)越呢？
在有重力的環(huán)境下培養(yǎng)只能成平面生長，不能顯示原始組織的形態(tài)、生化或生物功能。三維旋轉(zhuǎn)式細胞培養(yǎng)系統(tǒng)能產(chǎn)生組織的等價結(jié)構(gòu)，其尺寸和功能用其它方法是達不到的，從而為生物醫(yī)學(xué)研究和生物技術(shù)提供了新的機會。
 
    回答之一是一個生物術(shù)語“分化”。
    分化是指當(dāng)細胞組織被再生時，其扮演不同的角色來模仿人體中同樣的組織的結(jié)構(gòu)和功能。即人的肝組織代謝毒素和分泌膽汁，骨髓產(chǎn)生血細胞和血小板，胰島產(chǎn)生胰島素，腫瘤組織的瘋狂增長。有了這項發(fā)明，分化的人體組織能在實驗室中生長，用來模仿科學(xué)家們感興趣的器官和腫瘤。
 
    回答之二是模擬微重力。
    以前要想在體外模擬正常組織的微環(huán)境由于細胞外基質(zhì)復(fù)雜性和對環(huán)境的適應(yīng)性而受阻，而此細胞外基質(zhì)對于調(diào)節(jié)細胞骨架和細胞核基質(zhì)蛋白是很重要的。重力就是問題之一，它將分裂原本應(yīng)在一起的細胞組織成分，而RCCS解決了這個問題。
 
    回答之三是完善的三維細胞培養(yǎng)。
而普通的生物反應(yīng)器依賴的方法是保持細胞的懸浮從而導(dǎo)致剪切力的產(chǎn)生. 這剪切力使細胞間和細胞與基質(zhì)間的穩(wěn)定性遭到破壞. 這樣組織和細胞集中于自身的修復(fù),從而大大影響其生長和其它的正常生理功能.
 
III.【該項拯救生命的技術(shù)的意義】
 
1. 在腫瘤的研究和治療中：
   （1〕經(jīng)RCCS中培養(yǎng)后，感化了的淋巴細胞能徹底殺滅腫瘤組織。例如，對于膀胱癌病人，醫(yī)生對病人的腫瘤組織進行活體取樣，與其自身免疫系統(tǒng)的白細胞或淋巴細胞在RCCS中進行混合培養(yǎng)，刺激或訓(xùn)練這些免疫系統(tǒng)的細胞來識別和攻擊腫瘤組織，然后把這些經(jīng)訓(xùn)練后有殺傷力的細胞直接注入病人的腫瘤組織中。這樣，這些經(jīng)感化的淋巴細胞徹底殺滅了腫瘤。
 
   （2〕人體腫瘤組織的培養(yǎng)為測試化療藥在病人自身的經(jīng)分化的腫瘤上的療效奠定了基礎(chǔ)，決定化療藥成分是否有效的，從而避免了化療藥的盲目使用。以前這些試驗是在鼠的組織模型上進行的，但是由于物種差異，人的許多腫瘤在鼠中的生長情況并不好，如的結(jié)腸腫瘤的移植率為60％，乳腺腫瘤為8－10％，前列腺腫瘤為0，但是結(jié)腸、乳腺、前例腺、卵巢、肺和腦等其它腫瘤組織在RCCS中都能得到很好的生長。至今沒有見到在RCCS中腫瘤組織是不生長的。而且，這些腫瘤模型避免了以前鼠蛋白的干擾。
 
2. 在AIDS/HIV的研究和治療中：
    在美國國立衛(wèi)生研究院中有50臺RCCS用來進行組織研究。以前研究者很難對HIV的感染者進行早期的跟蹤，因為病人常常在被診斷出的幾年前已經(jīng)感染了病毒。而且跟蹤研究需要大量的樣本，病人不愿讓研究者經(jīng)常進行活體取樣，這是可理解的。現(xiàn)在有了RCCS，研究者可培養(yǎng)正常人的器官、腺體和淋巴結(jié)。他們用HIV來感染這些類器官，然后跟蹤HIV的生長。AZT已被證明在已感染的病人和這些被感染的類器官上具有相同的效果�，F(xiàn)在研究者把其它的HIV藥物用在被HIV感染的RCCS培養(yǎng)出來的組織模型上，從而研究它們對抗HIV的效果及其對抗方式。
 
3. 在組織移植中：
    RCCS培養(yǎng)出來的肝臟在病理學(xué)家的看來和正常人的肝臟沒有什么區(qū)別，使得目前進行局部的肝臟組織移植成為可能。
 
4. 在疫苗的生產(chǎn)中：
    目前的丙肝疫苗效果不佳的部分原因是用來產(chǎn)生這種疫苗的病毒不是長在人的肝臟中，而RCCS培養(yǎng)出來的肝臟在病理學(xué)家的看來和正常人的肝臟沒有什么區(qū)別，使得產(chǎn)生肝炎疫苗的病毒生長在人的肝臟成為現(xiàn)實。在美國這項技術(shù)已廣泛用于生產(chǎn)。
    大家知道, 我們培養(yǎng)大量細菌采用發(fā)孝罐, 現(xiàn)在人們往往把發(fā)孝罐也拿來培養(yǎng)細胞和組織，但結(jié)果卻不理想。原因是發(fā)孝罐不是為此而設(shè)計的, 發(fā)孝罐對于人及其它哺乳動物細胞組織的培養(yǎng)不合適的原因是很難把大量的細胞移植到發(fā)孝罐中, 即使能夠培養(yǎng), 所得的細胞數(shù)也有限, 且這種共同培養(yǎng)方式很難生成組織。而RCCS解決了這個問題，它對細胞和組織培養(yǎng)是理想的, 而且可以用于大規(guī)模生產(chǎn)。這主要是因為在RCCS中細胞的成活率平均可達97%, 并且細胞的分化程度是其它裝置所不可比擬的.
 
5. 在軟骨的再生中：
    RCCS培養(yǎng)出來的軟骨密度很高，可以用在運動損傷和關(guān)節(jié)炎的治療中。
 
6. 在骨髓的再生中：
    在RCCS中人的骨髓生長情況極佳，這些骨髓可連續(xù)進行增生和低溫冷凍保藏。這意味著在技術(shù)上建立全國性骨髓庫已經(jīng)成為可能。每個急性外傷中心的死亡事件都能產(chǎn)生一個潛在的骨髓捐贈者，每年的這種事件無數(shù)就使得幾千種類型骨髓可以得到生長和冷凍，從而建立全國性的骨髓庫。
 
7. 在皮膚移植中：
    在RCCS誕生之前，用普通的組織培養(yǎng)裝置的產(chǎn)物來進行皮膚組織移植已有好幾年了。然而，以前培養(yǎng)出來的皮膚無論在肌理和靈巧度上，還是在膚色上，與真皮都有很大的差距。用RCCS培養(yǎng)出來的皮膚具有極高分化度，其外觀和感覺可以亂真。
 
8. 在激素、酶和其它只有由人體組織產(chǎn)生的蛋白的研究和生產(chǎn)中：
    我們現(xiàn)在可在實驗室或工廠中生產(chǎn)分化的人體組織，其被刺激后能分泌治療用的蛋白。例如，經(jīng)培養(yǎng)的神經(jīng)組織產(chǎn)生的神經(jīng)生長激素將使脊椎的損傷得到修復(fù)。
 
9. 在糖尿病的治療中：
    產(chǎn)生胰腺細胞的胰島素培養(yǎng)后能插入糖尿病人體內(nèi)繼續(xù)生長。這樣，無數(shù)的病人有望免去長期注射胰島素的煩惱。
 
IV.【RCCS系統(tǒng)介紹】
 
    RCCS是非常精巧的，其圓柱狀的組織培養(yǎng)容器中充滿了用作培養(yǎng)基的生長液，同時加入細胞或組織材料。然后這個容器由電機驅(qū)動，沿水平軸旋轉(zhuǎn)。細胞或組織顆粒在水平軸內(nèi)建立一個均質(zhì)的液體懸浮軌道。培養(yǎng)基以及細胞和組織顆粒隨容器一起旋轉(zhuǎn)且不與容器壁和其它任何東西相撞。由于系統(tǒng)無推進器、空氣升液器、氣泡或攪拌器，使得破壞性的應(yīng)力減到小。RCCS中的細胞通過一個象肺一樣膜式氣體交換器來吸收氧氣和排出二氧化碳。任何可能產(chǎn)生的氣泡都被清除，因為即使有極少的旋渦，細胞的生長也會受到影響。破壞應(yīng)力的去除使得長成的三維組織具有與父系組織相同的結(jié)構(gòu)和功能。
    
目前生物反應(yīng)器中，RCCS中細胞和組織的具有培養(yǎng)密度。
     
    至今還沒有發(fā)現(xiàn)有哪一種類型的細胞或組織在RCCS中生長不成功的并且已有50多種類型得到生長。