美國Synthecon旋轉(zhuǎn)細胞培養(yǎng)系統(tǒng)（Rotary Cell Culture System，RCCS）是一款具有創(chuàng)新性的細胞培養(yǎng)設(shè)備，以下是其相關(guān)介紹：

- 技術(shù)起源：Synthecon公司于1990年創(chuàng)立，創(chuàng)立者為NASA細胞研究計劃中的發(fā)明人，得到NASA的技術(shù)轉(zhuǎn)移后，重新設(shè)計了RCCS。最初是為了在地面模擬微重力環(huán)境開發(fā)了旋轉(zhuǎn)壁式生物反應(yīng)器（RWV），用于研究不同類型細胞在太空環(huán)境中的功能表現(xiàn)。

- 工作原理：利用培養(yǎng)盤或培養(yǎng)管柱進行培養(yǎng)，將培養(yǎng)液、細胞或組織加入其中并去除氣泡。培養(yǎng)盤或管柱安裝在帶旋轉(zhuǎn)馬達的基座上，細胞等在旋轉(zhuǎn)切線力和重力的雙重作用下保持懸浮狀態(tài)。隨著細胞或組織生長，可調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度，使細胞團塊不會沉降碰觸底部。培養(yǎng)容器背側(cè)有硅膠制成的換氣膜，可進行氣體交換，為細胞提供充分氧氣并排出廢氣。

- 系統(tǒng)特點

- 低剪切力：旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力低，對細胞無機械損傷，減少了因剪切力等物理因素對細胞造成的傷害，有利于維持細胞的正常生理狀態(tài)和功能。

- 高營養(yǎng)傳輸：能實現(xiàn)高效率的營養(yǎng)物質(zhì)傳輸，細胞在懸浮過程中不斷與培養(yǎng)液充分接觸，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)更易被細胞攝取，同時代謝廢物也能及時排出，防止在局部積累對細胞產(chǎn)生毒性。

- 模擬微重力：模擬微重力環(huán)境，細胞在其中有一定程度的三維空間自由，有利于細胞-細胞、細胞-基質(zhì)之間按組織學(xué)特性相互接觸，促進細胞間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，誘導(dǎo)細胞形成更接近體內(nèi)組織的三維細胞集團，可保持其體內(nèi)各項生理病理特征指標。

- 可共培養(yǎng)：能夠?qū)崿F(xiàn)多種細胞類型在三維球狀體形態(tài)下的共培養(yǎng)，為研究不同細胞之間的相互作用，如免疫細胞與腫瘤細胞、肝細胞與肝星狀細胞等的相互影響提供了平臺。

- 培養(yǎng)容器類型

- 可重復(fù)使用高壓滅菌HARV容器：適用于需要多次使用且對無菌要求較高的實驗，可通過高壓滅菌重復(fù)利用，降低成本。

- 一次性容器：如RCCS-2D、RCCS-4D等，配套培養(yǎng)容器獨立包裝，已經(jīng)過伽馬射線滅菌，可直接使用，避免了交叉污染的風(fēng)險，且使用后無需進行復(fù)雜的清洗和滅菌操作。

- 應(yīng)用范圍

- 干細胞研究：可用于干細胞的維持、擴增和分化，例如在模擬微重力條件下，人類多能干細胞分化為心肌細胞的效率會顯著提高，為干細胞治療和組織工程提供了大量的種子細胞。

- 腫瘤研究：用于癌癥建模、腫瘤球培養(yǎng)和癌細胞侵襲研究等，能構(gòu)建具有異質(zhì)性的腫瘤球模型，更好地模擬體內(nèi)腫瘤組織的生長和發(fā)展，為腫瘤藥物研發(fā)和治療方案的優(yōu)化提供更準確的實驗依據(jù)。

- 組織工程：可培養(yǎng)多種人體組織，如肝臟、皮膚、骨髓、軟骨、心肌、肺等組織，為組織修復(fù)和再生醫(yī)學(xué)研究提供了接近體內(nèi)環(huán)境的培養(yǎng)模型。

- 宿主-病原體研究：有助于研究病原體與宿主細胞之間的相互作用，例如病毒感染細胞的過程、細菌與免疫細胞的相互影響等，為傳染病的防治提供理論支持。

- 類器官培養(yǎng)：近年來被廣泛應(yīng)用于類器官培養(yǎng)，能夠更高效地生成具有功能的類器官，如神經(jīng)類器官和胰腺類器官，為藥物篩選、疾病建模和個性化醫(yī)療等領(lǐng)域提供了有力的工具。