美国flexercell FX-5000TT三维细胞牵张拉伸培养系统(flexercell TissueTrain System)

使用三维组织培养模具和三维细胞培养板，对生长在三维状态下的细胞或组织进行静态的或者周期性的牵张应力刺激培养。

加载平台对生长在三维环境下的细胞进行单轴向或者双轴向的静态或者周期性的应力加载实验。

使用flexercell程序，可建立te制的各种模拟实验：心率模拟实验，步行模拟实验，跑动模拟实验和其他动力模拟实验。

构建长度达35mm的生物人工组织

使用标准正立式显微镜实时观察细胞在三维状态下的反应。

多种基质蛋白包被的尼龙网锚可以加强细胞与网锚的结合

Tissue Train ®培养系统应用背景

体外培养在与真实组织在结构上和功能上相似的人工组织需要以下几个基本条件：（1）细胞（2）支架矩阵组织（3）培养基和生长因子和（4）机械刺激。这些条件彼此相互影响，并且相互之间共同来促进形成能够承受生物机械力的，且结构比较稳定的组织。而在人工组成形成的过程中，这些细胞按照发育途径形成具有一定几何形状的细胞外基质结构。其中一些信号转导途径参与了细胞外基质组合物的形成。这些途径中，有些是由细胞基质的机械变形调节，并通过膜结合蛋白，如整合素，粘着斑复合体，细胞粘附分子和离子通道传递到细胞内。这些途径中细胞还可以响应配体，如细胞基质形变所释放的细胞因子，激素或生长因子等。

为了维持肌肉骨骼组织的完整性和强度，组织内细胞需要保持一定水平的的内在应力。如果缺乏这种内在的应力，组织会缺少强度导致细胞结构的破坏或者组织的断裂。目前一般认为如果在固定四肢，卧床休息或在内在应力水平的降低的情况下，将导致骨中矿物质流失，骨组织萎缩，骨骼弱化，以及合成代谢活性的降低和分解代谢活性的增加。

为了在体外培养与原生组织类似的人工组织，zui重要的就是能够创建模拟体内条件的环境。细胞在具有机械运动作用的的环境中培养，可以促进细胞的新陈代谢，并可以改变细胞的形状和其它性能。因此，在体外形成过程中建立和保持一个具备机械作用的环境（即张力，剪切力或压缩）就成为这一过程中至关重要的。除了具备机械作用的环境，在三维环境下培养细胞可以比静态二维培养法更好地模拟原生环境。

图2 flexercell Tissue Train ®系统所培养的人工组织

组织基质的尺寸和形状也将直接影响组织内细胞的类型、大小、排列方向以及组织基质内生理作用力分布。组织内的组成也会取决于组织所受的作用力的类型。基于解剖学一些组织所处的位置，某些组织受到了拉伸力和压缩力，并且形成了多种组织成分。比如跟腱的中部（拉伸力存在）是由致密的纤维结缔组织组成，而肌腱压靠跟骨区域（其中压缩力存在）是由纤维软骨组织组成。组织的形状也与其所处具体位置所产生的功能或者功能的丧失相关。比如连接骨骼的跟腱位于跟骨交界处，而在这个位置上的跟腱也容易断裂，其原因就在于其厚度zui小。因此，te别需要对组织的原生形状进行体外模拟，以研究其失效机理以及相关组织愈合机制。

2、系统亮点概述

? 使用三维组织培养模具和三维细胞培养板可以进行三维细胞培养．

? 通过flexercell应力加载系统和弧矩形加载平台对生长在三维环境下的细胞进行单轴向或者双轴向的静态或者周期性的应力加载实验。使用Flexsoft程序可建立te制的各种模拟实验：心率模拟实验。步行模拟实验。跑动模拟实验和其他动力模拟实验．

? 构建长度达35mm的生物人工组织．

? 使用标准正立式显微镜实时观察细胞在三维状态下的反应．

? 多种基质蛋白包被的尼龙网锚可以加强细胞与网锚的结合。

图3 flexercell Tissue Train ®培养皿构造

3、适用范围

flexercell的Tissue Train ®培养体系，是为了解决这一组织培养过程中的难题，这个培养体系通过为细胞和基质提供三维支架矩阵组织、动态的拉伸力和多种几何模型来创建不同形状的生物人工组织（如线性，梯形和圆形）。

3-D culture in a gel matrix (see Fig. 1 below) with or without cyclic tension.
Build bioartificial tissue strips of skin, tendon, ligament, etc. up to 35 mm in length.
Observe responses of cells cultured in 3-D matrices with phase contrast, fluorescent, or scanning confocal microscopy.
Compatible with Windows 7.

Figure 1: Bioartificial tissue development with Collagel^® and the Tissue Train^® Culture System.