RCCS-3D旋转细胞培养系统介绍

        1990年，Kleis等人首先研制了一种生物反应器，随后美国国家航空与宇宙航行局（NASA）对此进行改进研制了RWVB并应用到组织培养领域。RWVB是由两个同心圆柱体构成的旋转装置。将细胞与培养液置入内、外圆柱体之间,整个装置绕纵轴旋转,根据细胞的种类、性质、数量、培养物的大小调节容器的旋转速度,使培养物长时间保持悬浮状态。它是一种完全充满液体的生物反应器,以水平方向为轴作旋转运动,这种培养环境形成湍流较少、剪切力低，物质传递效率高，并有丰富的供氧。国内外大量的实验结果表明,采用RWVB可以模拟产生微重力条件下的生物效应,可以作为模拟微重力生物效应的有效手段。其模拟微重力理论建立在无重力影响以及和失重相似的假说的基础上，三维旋转模拟微重力通过持续在三维空间改变重力矢量，使细胞没有足够时间对这种变化作出反应，这也叫做重力矢量叠加技术。

        旋转细胞培养系统（RCCS）是一种实验室中对于贴壁依赖细胞或悬浮细胞培养的新技术。该系统使研究人员能够培养出多种高密度的细胞。同时在其他培养方法下不容易生长、培养的细胞在RCCS也可以更容易地进行培养。可以在RCCS中实现模拟母体组织的结构和功能的分化3D聚集体的共培养物的生长。 该系统提供了可重复的复杂3D体外培养系统, 用于研究控制正常组织分化和肿瘤组织转化的结构过程和调节分子。通常在科学期刊中的一些文章习惯使“有机物” 一词来描述在RCCS中生长的3维分化组织模型或扩大的外科手术植入体。

        在约翰逊航天中心开发的该三维培养系统最初设计用于在航天飞行期间保护微妙的组织培养。然而, 由于该系统提供的低剪切力、高质量传递和模拟微重力的独特环境很快变得具有异常明显的优势, 可以在常规实验室组织培养箱中进行3D细胞生长。

        该系统两种最原始类型的RCCS培养容器由SYNTHECON制造。它们是STLV和HARV, 低剪切力培养容器（STLV）是管状的并且具有中轴气体传输核心, 被设计主要用于贴壁细胞培养。高弦比容器（HARV）具有盘形培养室, 其中氧合膜位于培养容器内壁。HARV被设计主要用于悬浮细胞培养。 然而, 很多实验表明, 它也是贴壁细胞和组织外植体的优良培养容器。