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Synthecon‑RCCMax Dual 灌流生物反应器系统

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双工位独立灌流,支持平行对照三维细胞培养实验
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闭环灌流搭配外置氧合器,持续供营养、清除代谢废物
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适配常规培养箱,用于组织工程、肿瘤球长期培养研究
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  • 品牌:Synthecon(美国)

  • 型号:RCCMax Dual

  • 产品全称:Perfusion Bioreactor System / 灌流生物反应器系统(旋转壁式三维灌流生物反应器)

  • 技术起源:NASA 旋转壁模拟微重力 RCCS 技术,在基础 RCCS 批次培养上升级闭环连续灌流版本

  • 工位配置:双工位(Dual),同一旋转底座搭载两套独立灌流培养容器,适合平行对照实验

  • 核心原理:水平轴旋转维持细胞 / 组织聚集体自由悬浮,营造极低剪切力环境;搭配外置蠕动泵、硅胶氧合器形成闭环灌流回路,持续补给营养、清除代谢废物,支持长期三维培养


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产品优势亮点

  1. NASA 源头旋转壁模拟微重力技术,极低剪切力:细胞 / 组织处于自由悬浮状态,相比搅拌式生物反应器,极大降低剪切损伤,适合干细胞、类器官、脆弱组织外植体PMC。

  2. 闭环连续灌流设计:区别传统 RCCS 批次培养;蠕动泵驱动培养基循环,外置硅胶氧合器完成气体交换;多孔灌注芯将三维聚集体、支架截留在培养腔,实现不停机换液、取样、给药,解决长期培养营养耗尽、代谢废物堆积痛点。

  3. Dual 双工位并行:两套独立培养容器,同一底座同时运行两组实验,方便对照实验,节省培养箱空间与设备投入。

  4. 容器规格丰富兼容:支持 10/50/55/110/250/500 mL 多种培养容器;容器分可高压灭菌重复使用款、一次性伽马灭菌款可选。

  5. 放置常规 CO₂培养箱内工作,不需要额外大型温控罐体,适配普通细胞实验室基础设施。

  6. 有无支架体系均可开展实验,既支持悬浮细胞球,也支持支架‑细胞复合体三维构建。

  7. 转速、灌流流速独立可调,适配不同细胞、组织大小,随聚集体生长可动态调整工艺参数。


典型用途

  1. 干细胞研究:间充质干细胞、多能干细胞的大规模扩增、长期维持、三维定向分化;干细胞微组织构建。

    组织工程与再生医学:细胞‑支架复合体共培养;脱细胞生物支架再细胞化;管状组织(食管、气管、血管)工程构建;组织块、外植体器官培养与成熟化。

  2. 肿瘤生物学与药物评价:三维肿瘤球、肿瘤外植体模型构建;肿瘤侵袭、微环境互作研究;长期药效、慢性毒理、个体化药物响应筛选。

  3. 类器官培养:脑、视网膜、肾脏等复杂类器官的超长期成熟培养,解决普通批次培养营养耗竭、代谢废物累积问题。

  4. 宿主‑病原体互作:组织水平病原体感染模型,研究病原与人体组织相互作用机制。


典型使用场景

  1. 实验室 CO₂培养箱内原位使用,适合数周级别长期三维动态培养,不适合短时快速细胞扩增。

  2. 需要设置平行对照实验组:双工位同时开展不同细胞、不同药物浓度、不同支架条件对比实验。

  3. 大体积组织块、脱细胞支架、易碎类器官:对剪切力敏感,搅拌式反应器易造成结构破碎,本系统低剪切更适配。

  4. 培养过程需要不停机取样、换液、添加药物:闭环灌流体系,无需终止旋转即可完成培养基更新与取样。

  5. 空心管状组织构建:食管、气管等管状支架的细胞浸润与再细胞化研究场景。


已支持发表的研究方向

  1. 再生医学:食管 / 气管组织工程、血管工程、骨软骨组织工程、脱细胞支架再细胞化

  2. 干细胞生物学:干细胞三维扩增、分化、模拟微重力对干细胞生理功能调控

  3. 肿瘤模型:3D 肿瘤球、患者来源肿瘤外植体 PDE 模型、肿瘤微环境、抗肿瘤药物体外评估

  4. 类器官生物学:脑类器官、视网膜类器官、肾类器官长期成熟与功能优化

  5. 生物力学:模拟微重力、低剪切流体环境对细胞、组织形态、基因表达影响

  6. 宿主‑病原体互作:组织水平感染模型构建

  7. 生物流体仿真:RCCMax 系列反应器内部流体动力学表征研究


近三年典型应用文献目录

  1. Spatio‑temporal dynamics enhance cellular diversity, neuronal function and further maturation of human cerebral organoids[PMCID:PMC9926461],2023,期刊 IF≈11,高被引;摘要:对比静态、摇床、RCCS 动态灌流体系,证明旋转动态灌流提升人脑类器官尺寸、细胞多样性、神经元成熟度,支持长期类器官培养。

  2. 3D tumor explant as a novel platform to investigate therapeutic pathways and predictive biomarkers in cancer patients,Frontiers in Immunology,2023,IF≈7.3;摘要:RCCS 动态反应器构建患者来源肿瘤外植体 PDE,用于免疫治疗药物体外评估,为肿瘤个体化药敏提供体外模型。

  3. Modeled microgravity unravels the roles of mechanical forces in renal progenitor cell physiology[PMCID:PMC10795253],2024;摘要:利用 RCCS 模拟微重力低剪切环境,研究肾脏祖细胞力学响应,为肾脏类器官、肾组织工程提供力学调控参考。

  4. Three‑Dimensional‑Printed Biomimetic Scaffolds for Investigating Osteoblast‑Like Cell Interactions in Simulated Microgravity: An In Vitro Platform for Bone Tissue Engineering Research[PMCID:PMC12387348],2025;摘要:3D 打印仿生支架结合旋转壁动态培养,研究成骨细胞黏附、增殖,用于骨组织工程体外平台开发。

  5. Fluid‑dynamic characterization of RCCMax‑Dual bioreactor for oesophageal tissue‑engineering applications,Medical Engineering & Physics,2022(该型号直接文献,作为重要参考);摘要:针对 RCCMax‑Dual 双工位灌流系统做流体仿真与食管脱细胞支架再细胞化实验,验证管状组织工程工艺可行性。

参数规格

系统工位:Dual 双容器双工位旋转

转速范围:7‑40 rpm(可软件调节;常规细胞推荐 8‑12 rpm)

灌流蠕动泵流速:0.5‑15 mL/min 可调

兼容培养容器体积:10 ~ 500 mL(多规格 HARV/STLV 灌流容器)

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