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Synthecon RCCS‑4D 一次性容器系统

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四站同步旋转,伽灭一次性容器,规避交叉污染
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膜式无气泡氧合,低剪切,适配三维细胞球培养
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模拟微重力环境,即开即用,平行三维组织构建
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产品全称:Rotary Cell Culture System‑4D旋转细胞培养系统RCCS‑4D,一次性容器版本

品牌:Synthecon

型号:RCCS‑4D



产品优势亮点

  1. NASA 原始技术血统:旋转壁式 RCCS 技术源自 NASA 空间微重力研究,地面模拟微重力领域标杆系统,大量同行论文验证有效性。

  2. 极低剪切力、无气泡培养:硅橡胶膜气体扩散供氧,无鼓泡,湍流剪切远低于搅拌式生物反应器,保护干细胞、脆弱原代组织、类器官结构完整性。

  3. RCCS‑4D 四工位独立旋转:4 个工位独立调速,同时运行 4 组不同条件实验,平行对照效率高。

  4. 一次性即用型容器:Disposable‑vessel 无需高温高压灭菌,消除交叉污染风险;开箱即用,节省准备时间,适合珍贵样本、病原相关实验。

  5. 适配标准细胞培养箱:主机放置常规 CO₂孵箱,无需定制大型设备;可随时取样、中途换液,支持长期数周连续培养。

  6. 兼容多种培养模式:单细胞悬浮、细胞球体、原代组织块、微载体‑细胞复合物、支架再细胞化多种模式。

  7. 转速宽范围可调:7‑40 rpm 可调,根据细胞沉降速度匹配转速,维持细胞 / 组织 “自由悬浮” 状态。


典型用途

  1. 地面模拟微重力生物学研究:NASA 联合开发的旋转壁式生物反应器,通过水平旋转改变重力矢量,模拟空间微重力效应,研究重力改变对细胞、组织的基因表达、分化、代谢、凋亡的影响,空间生物学地面模型工具。

  2. 三维球体 / 类器官构建:低剪切无气泡环境,诱导肿瘤球体、干细胞球、肝脏、视网膜、前庭类器官自发组装,构建更接近体内的体外三维组织模型。

  3. 干细胞研究:间充质干细胞、多能干细胞扩增与干性维持;干细胞‑支架复合培养,用于组织工程种子细胞制备。

  4. 肿瘤体外模型构建:原代肿瘤组织块、肿瘤细胞系三维球体培养,保留肿瘤异质性,用于药物筛选、肿瘤微环境、抗肿瘤药物药效评估。

  5. 组织工程与再生医学:软骨、骨、心肌、食管、肝脏组织体外构建;脱细胞生物支架再细胞化;微载体动态扩增细胞。

  6. 微生物、病毒‑宿主互作模型:生物膜构建、病原体与三维共培养组织模型,开展感染机制研究。

  7. 药物毒性与药效体外评价:基于三维类器官 / 肿瘤球体开展药物筛选、毒理学测试,相比 2D 培养更贴近体内应答。



典型使用场景

  1. 常规 CO₂细胞孵育箱内使用,无需额外大型设备,放置于标准细胞培养箱开展长时间动态三维培养celld.com。

  2. 4 通道独立工位,可同时开展 4 组平行对照实验,适合变量梯度、多组对比科研实验。

  3. 一次性容器,无需高压灭菌,规避交叉污染,适合原代组织、珍贵干细胞、感染性样本操作。

  4. 搭配 HARV、STLV 系列一次性培养容器,可适配不同培养体积;可随时取样,中途换液,支持长达数周连续培养celld.com。

  5. 微载体共培养:细胞 + 微载体支架复合培养,实现高密度细胞扩增。

  6. 组织块直接培养:手术来源原代肿瘤、组织小块直接入罐培养,无需消化成单细胞。


典型案例摘要

案例 1 胰腺癌原代组织块三维培养

Unno H,In Vitro Cell Dev Biol‑Animal。使用 RCCS‑4D 一次性容器直接培养人胰腺癌手术标本;培养后的组织块保留原始肿瘤组织学结构、细胞表型;证明该系统可用于病人来源肿瘤组织体外维持,用于个体化药物测试模型开发。

案例 2 脂肪间充质干细胞球体培养

Biomaterials(高分)。RCCS 低剪切三维条件下脂肪间充质干细胞自发形成致密球体;相较二维培养,球体组干细胞干性标记维持更好,凋亡更低,细胞治疗相关潜力提升;为干细胞球制备提供平台方案。

案例 3 HepG2 肝癌三维球体肝脏模型

PMC 收录研究。RCCS 一次性容器培养 HepG2 形成毫米级球体;三维球体 CYP450 酶活性、白蛋白分泌显著高于二维平板;基因谱更接近体内肝组织;适合药物代谢、肝毒性体外评价;一旦打散回到二维环境,肝脏特异性功能快速丢失PMC。

案例 4 食管组织工程力学表征

Medical Engineering & Physics,2022。探究 RCCS 生物反应器用于食管 ECM 支架再细胞化;确定转速<20 rpm 为本体系合适工作区间;验证旋转动态培养有利于支架细胞浸润,为食管组织工程体外构建提供工艺参数依据。

案例 5 视网膜类器官(Stem Cell Reports 封面文章,NIH 合作)

RCCS 三维培养条件促进视网膜类器官组织结构发育成熟;组织结构复杂度优于静态三维培养;证实旋转低剪切环境有利于神经类器官体外发育,用于视网膜发育、疾病模型研究。


科研用户‑厂家常见问答

Q1:RCCS‑4D 一次性容器细胞是如何实现供氧?

A:依靠一次性容器上的硅橡胶透气膜,培养箱内部 CO₂、O₂通过硅胶膜扩散进入培养基,全程无气泡,避免气泡剪切力损伤细胞与三维组织。

Q2:细胞在容器中是固定不动的吗?

A:不是。容器旋转,细胞 / 组织持续在培养液中处于动态 “自由下落‑悬浮” 状态,持续接触新鲜营养与气体,降低沉降贴壁到容器壁的概率。需要根据细胞沉降速度精细调节转速。

Q3:RCCS‑4D 是不是滚瓶系统(Roller bottle)?

A:不是。滚瓶是细胞贴在瓶内壁二维生长;RCCS‑4D 追求细胞悬浮于培养基液相中,形成三维球体、组织块,可搭配微载体 / 支架,培养模式本质不同。

Q4:RCCS‑4D 一次性容器可以重复高压灭菌使用吗?

A:RCCS‑4D Disposable‑vessel 为一次性耗材,设计不支持重复高温高压灭菌;可抛弃,规避交叉污染;可重复灭菌容器为另一个型号系列(非 4D 一次性版本)。

Q5:如何选择合适转速?

A:转速取决于细胞、球体、组织块沉降速度;一般初始 7‑20 rpm;随着球体体积增大,需要适度提高转速,保证聚集体不沉底触碰容器壁,同时避免过高转速引入剪切。厂家建议:以样本整体维持悬浮、极少触碰器壁为标准。

Q6:培养中途可以取样、换液吗?会不会破坏三维聚集体?

A:一次性容器预留取样口,可无菌操作取样、部分换液;操作动作轻柔,避免剧烈扰动,一般不会破坏成熟球体 / 组织块。

Q7:RCCS‑4D 主机可以和非原厂的容器混用吗?

A:官方只保证原厂 Disposable‑vessel(HARV/STLV 一次性容器)匹配 4D 主机;第三方容器不做兼容性与质量担保。

Q8:为什么我的细胞总是贴到容器内壁?

A:主要是转速不匹配:转速过低细胞沉降碰壁;转速过高产生剪切,聚集体打散后碎片贴壁。需要梯度调试转速;也可以优化接种密度,减少死细胞碎片。

Q9:RCCS‑4D 必须要放在 CO₂孵箱里面吗?

A:是的。主机无温控、无气体控制;全部气体、温度条件依赖标准细胞培养箱。

Q10:可以做共培养、细菌‑细胞共培养吗?

A:可以。一次性密闭容器适合共培养;注意无菌操作;如果是致病性微生物,确认生物安全等级匹配实验室操作条件。


参数规格

型号:RCCS‑4D(4‑Station 旋转主机 + 一次性 Disposable‑vessels 容器耗材)

工位数量:4 个独立旋转工位,可分别调速

旋转转速范围:7‑40 rpm 连续可调,带转速计反馈

主机底座尺寸(长 × 宽 × 高):21.0 cm × 20.3 cm × 22.9 cm

容器类型:配套一次性 HARV、STLV 系列不同容积一次性培养容器(耗材另购)

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