Celvivo 细胞球类器官实时监控3D培养系统 ClinoStar 2-Microblox 微纳立方科技（北京）有限公司微流控技术集大成者

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Celvivo 细胞球类器官实时监控3D培养系统 ClinoStar 2

简介：

ClinoStar 2 是丹麦 Celvivo 推出的细胞球 / 类器官实时 3D 培养系统。它基于回转仪（clinostat）原理，通过温和旋转抵消重力沉降，在生理相关水平提供极低剪切力（如 0.01 Pa），并通过主动扩散为 3D 培养模型持续补给营养与氧气，代谢废物也随对流被及时带走，显著缓解静态培养中常见的营养耗竭与核心缺氧的问题。ClinoStar 2 集成了CO2培养箱、6 个独立回转轴、ClinoReactor 培养装置与 Celvivo Cloud 远程控制平台，可选低氧模块，为细胞球、类器官、肿瘤体等 3D 培养模型提供低剪切力、高效扩散、生理相关更高的长期培养环境——稳定产出高度一致、可重复、功能化的体外模型，让体外模拟更接近体内。

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功能图解

人体内，绝大多数细胞并不生活在流动的液体里。它们被组织包裹，处在近乎静止的微环境中。可一旦进入体外培养，为了把氧气和营养送抵细胞，往往要靠搅拌或摇床让培养液动起来——于是细胞被推进了一个它在体内从未遭遇过的剪切力环境。

已有研究指出，哺乳动物细胞的临界乃至致死水平的剪切力在 0.3–1.7 Pa 之间；而常见的搅拌式生物反应器（0.3–0.66 Pa）与轨道摇床（0.6–1.6 Pa），恰恰踩在这条线的边缘。

回转仪原理

ClinoStar 2 采用回转仪替代搅拌与摇床：其转轴温和旋转，重力对细胞便没了固定方向，使细胞始终处在极低剪切力之下——文献测得约为 0.01 Pa，比上述方式低了一到两个数量级。

“对于各类哺乳动物细胞而言，能造成致命伤害的剪切力临界值，通常在 0.3 到 1.7 帕斯卡（Pa）之间。”[1]

“使用回转仪进行仿生培养时，产生的剪切力极低（如在 20 rpm 的转速下，悬浮细胞球受到的剪切力仅约 0.01 Pa）。相比之下，搅拌式生物反应器（0.3–0.66 Pa）和摇床（0.6–1.6 Pa）产生的剪切力要高得多。”[2]

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[1]. Croughan M. S., Wang D. I. Biotechnology 1991:17:213-49.

doi: 10.1016/b978-0-409-90123-8.50015-x

[2]. Wrzesinski K. and Fey S.J.; Bioengineering 2018 Mar 7;5(1):22.

doi: 10.3390/bioengineering5010022.

重塑细胞3D微环境

在3D细胞培养中，物质交换的效率是决定细胞存活的关键。当培养液处于静止状态时，细胞的新陈代谢会不断消耗周围养分与氧气，同时排出代谢废物；由于只能依靠分子扩散补给，细胞球周围很快会形成一圈“物质耗竭区”——越往里，氧气与养分越稀薄，废物越堆越多。组织模型越大，中心区域越容易因缺氧缺营养而发生坏死。

ClinoReactor 培养装置的旋转打破了这一僵局。它带动培养液产生温和持续的流动，这种动态对流有效缓解了耗竭区：新鲜富氧的培养液不断贴到细胞球表面，使氧气和养分向细胞球更深处扩散得更充分；代谢废物也随对流被及时带走。因此，细胞球能存活更久，组织结构能长得更复杂，生长体积也能更大。

极低的剪切力与高效的物质交换相结合，为细胞球营造出接近真实的体内环境。细胞得以按照原有的基因程序，自发长成与体内更一致的形状，行使与体内更一致的功能。

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[1]. Croughan M. S., Wang D. I. Biotechnology 1991:17:213-49.

doi: 10.1016/b978-0-409-90123-8.50015-x

[2]. Wrzesinski K. and Fey S.J.; Bioengineering 2018 Mar 7;5(1):22.

doi: 10.3390/bioengineering5010022.

应用领域

ClinoStar 2 广泛应用于肿瘤药物筛选、神经与脑类器官构建、肝脏毒理与代谢研究、呼吸系统模型、胰岛与糖尿病研究、骨与软骨组织工程，以及发育生物学等领域。相较于 2D 培养，ClinoStar 2 培养的体外 3D 模型更贴近真实生理状态，并具备支持长期培养与原位实时观测的优势。

ClinoStar 2 系统已在全球众多科研项目中展现出成熟稳定的 3D 培养性能。如需获取更多 ClinoStar 2用户的最新发表文献，或探讨您的专属实验方案，请联系我们。

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规格参数

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