1、計(jì)算機(jī)控制的三維細(xì)胞組織測(cè)試培養(yǎng)系統(tǒng)，對(duì)各種組織，三維細(xì)胞培養(yǎng)物提供周期性的或靜態(tài)的壓力加載； 

2、對(duì)生長(zhǎng)在三維環(huán)境下的細(xì)胞進(jìn)行單軸向或者雙軸向的靜態(tài)或者周期性的應(yīng)力加載實(shí)驗(yàn)； 

3、特制的顯微附屬設(shè)備，在細(xì)胞組織加力刺激培養(yǎng)的同時(shí)，實(shí)時(shí)觀察細(xì)胞組織在力刺激下的反應(yīng)； 

4、使用立體凝膠支架（膠原水凝膠支架）三維組織培養(yǎng)模具和三維細(xì)胞培養(yǎng)板可以進(jìn)行真正意義上三維細(xì)胞培養(yǎng)； 

5、可建立特制的各種模擬實(shí)驗(yàn)：心率模擬實(shí)驗(yàn)，步行模擬實(shí)驗(yàn)，跑動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)和其他動(dòng)力模擬實(shí)驗(yàn)。 

6、構(gòu)建長(zhǎng)度達(dá)35mm的生物人工組織 

系統(tǒng)亮點(diǎn)：

1. 加力模式**—施加在整個(gè)細(xì)胞組織上，非直接夾具受力那樣集中在很小的面積上，不會(huì)對(duì)受力的細(xì)胞組織造成機(jī)械損傷和污染，受力均勻、無(wú)死角。

2. 真正意義上的三維培養(yǎng):

3. 以立體三維基質(zhì)水凝膠為支架，充分保障三維狀態(tài)下的細(xì)胞組織水分、營(yíng)養(yǎng)交換和細(xì)胞粘附能力.

水凝膠支架在液態(tài)時(shí)包裹細(xì)胞，固態(tài)時(shí)形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，具有細(xì)胞粘附力強(qiáng),良好水分、養(yǎng)分交換特性.
因此水凝膠支架可以更好地模擬細(xì)胞生長(zhǎng)所需的類組織樣物理和空間結(jié)構(gòu)，并且可塑性高、制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、臨床應(yīng)用方便。 
由于膠原蛋白是人體內(nèi)含量*豐富的蛋白(約占總蛋白25％)，是細(xì)胞外基質(zhì)中*常見(jiàn)的蛋白質(zhì)，膠原蛋白纖維上還有精氨酸一甘氨酸**冬氨酸等氨基酸序列，可以為細(xì)胞表層整合蛋白所識(shí)別和貼附。 
并且膠原蛋白本身是天然材料**排斥反應(yīng)小，而且其交聯(lián)過(guò)程不需其他化學(xué)試劑的引入，可自我交聯(lián)形成凝膠三維支架，其生物相容性更為突出。因此，膠原水凝膠支架倍受人們的廣泛關(guān)注。

1. 三維組織培養(yǎng)模具和三維細(xì)胞培養(yǎng)板類型豐富：

使用三維組織培養(yǎng)模具和三維細(xì)胞培養(yǎng)板可進(jìn)行三維細(xì)胞培養(yǎng).
 
系統(tǒng)配套的三維培養(yǎng)板包被材料豐富： 
Flexcell三維系統(tǒng)培養(yǎng)板具有親水氨基酸、膠原（I型或IV）、彈性蛋白、ProNectin（RGD）包被表面、層粘連蛋白（YIGSR）包被表面，細(xì)胞粘附能力強(qiáng)?？蒲姓吒鶕?jù)自己的細(xì)胞組織，有針對(duì)性的選擇適合包被表面三維培養(yǎng)板.

1. 三維狀態(tài)下細(xì)胞組織應(yīng)力加激培養(yǎng)：可對(duì)生長(zhǎng)在三維環(huán)境下的細(xì)胞進(jìn)行單/雙軸向靜態(tài)或周期性應(yīng)力加載實(shí)驗(yàn)

2. 有專用的三維凝膠套件（Kit）—Flexcell Collagel Kit 和Flexcell ThermaCol Kit

1   系統(tǒng)功能： 

1)        三維細(xì)胞組織培養(yǎng)系統(tǒng)是一種新型的組織培養(yǎng)系統(tǒng)?？蓪?shí)現(xiàn)在水凝膠中對(duì)細(xì)胞進(jìn)行三維培養(yǎng)，構(gòu)建具有一定彈性和長(zhǎng)度的生物組織，可構(gòu)建*大長(zhǎng)達(dá)35mm的人工組織； 

2)        對(duì)各種細(xì)胞進(jìn)行三維培養(yǎng)，分析細(xì)胞的基因表達(dá)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和形態(tài)學(xué)變化，定量監(jiān)測(cè)組織形成過(guò)程中細(xì)胞的形成率、大小和存活率；

 3)        模擬組織中細(xì)胞在生長(zhǎng)過(guò)程中收到的各種作用力，如步行中肌肉收到的拉伸和牽張力，心臟收到的收縮力，肌腱收到的壓力和拉伸力等，建立組織生長(zhǎng)模型； 

4)        利用膠原水凝膠為支架建立干細(xì)胞分化培養(yǎng)系統(tǒng)，模擬干細(xì)胞分化過(guò)程中受到的作用力，促進(jìn)干細(xì)胞的定向分化，形成特定的組織，如軟骨、心肌細(xì)胞等； 

5)        利用三維凝膠自動(dòng)掃描計(jì)算系統(tǒng)，通過(guò)凝膠的透光性變化來(lái)分析三維組織的密實(shí)化過(guò)程，以及通過(guò)凝膠的中組織的面積變化來(lái)計(jì)算三維組織的大小，分析細(xì)胞在牽拉作用力下形成組織的過(guò)程； 

6)        也可以對(duì)貼壁培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行拉伸力刺激培養(yǎng)，從而模擬細(xì)胞受到的牽張作用力，建立力學(xué)培養(yǎng)模型和病理培養(yǎng)模型，比如****的病理生物學(xué)模型，肌肉炎癥反應(yīng)的病理生物學(xué)模型等； 

7)        可以通過(guò)膠原水凝膠系統(tǒng)建立**的細(xì)胞拉伸損傷模型，比如神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞，作用于細(xì)胞上的牽張力可測(cè)量，能獲得較理想的機(jī)械損傷力學(xué)參數(shù)。 

8)        利用膠原水凝膠體外培養(yǎng)細(xì)胞系，建立細(xì)胞對(duì)**有效成分篩選的藥篩模型，分析不同**或者組織因子對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育、分化的影響 

9)        建立作用力下周期性機(jī)械拉伸對(duì)細(xì)胞特殊的表達(dá)和因子分泌的影響模型，很多細(xì)胞對(duì)于機(jī)械力刺激和力學(xué)波動(dòng)都比較敏感，分析機(jī)械作用如何影響細(xì)胞的自分泌和旁分泌作用。 

10)    分析三維狀態(tài)下的細(xì)胞與水凝膠之間組織水分、營(yíng)養(yǎng)交換的過(guò)程，分析細(xì)胞粘附能力的變化，篩選新型的組織相容性材料 

顯微附屬設(shè)備可以與顯微鏡聯(lián)用，用于實(shí)時(shí)觀測(cè)分析細(xì)胞在受力培養(yǎng)過(guò)程中的形態(tài)變化，細(xì)胞的排列，細(xì)胞胞外基質(zhì)的分泌以及細(xì)胞的移動(dòng)情況。 

Tissue Train ?測(cè)量體系介紹
體外培養(yǎng)在與真實(shí)組織在結(jié)構(gòu)上和功能上相似的人工組織需要以下幾個(gè)基本條件：
（1）細(xì)胞
（2）支架矩陣組織
（3）培養(yǎng)基和生長(zhǎng)因子
和（4）的機(jī)械刺激。這些條件彼此相互影響，并且相互之間共同來(lái)促進(jìn)形成能夠承受生物機(jī)械力的，且結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的組織。而在人工組成形成的過(guò)程中，這些細(xì)胞按照發(fā)育途徑形成具有一定幾何形狀的細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)。其中一些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑參與了細(xì)胞外基質(zhì)組合物的形成。這些途徑中，有些是由細(xì)胞基質(zhì)的機(jī)械變形調(diào)節(jié)，并通過(guò)膜結(jié)合蛋白，如整合素，粘著斑復(fù)合體，細(xì)胞粘附分子和離子通道傳遞到細(xì)胞內(nèi)。這些途徑中細(xì)胞還可以響應(yīng)配體，如細(xì)胞基質(zhì)形變所釋放的細(xì)胞因子，***或生長(zhǎng)因子等。
為了維持肌肉骨骼組織的完整性和強(qiáng)度，組織內(nèi)細(xì)胞需要保持一定水平的內(nèi)在應(yīng)力。如果缺乏這種內(nèi)在的應(yīng)力，組織會(huì)缺少?gòu)?qiáng)度導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞或者組織的斷裂。目前一般認(rèn)為如果在固定四肢，臥床休息或在內(nèi)在應(yīng)力水平的降低的情況下，將導(dǎo)致骨中礦物質(zhì)流失，骨組織萎縮，骨骼弱化，以及合成代謝活性的降低和分解代謝活性的增加。
為了在體外培養(yǎng)與原生組織類似的人工組織，*重要的就是能夠創(chuàng)建模擬體內(nèi)條件的環(huán)境。細(xì)胞在具有機(jī)械運(yùn)動(dòng)作用的環(huán)境中培養(yǎng)，可以促進(jìn)細(xì)胞的新陳代謝，并可以改變細(xì)胞的形狀和其它性能。因此，在體外形成過(guò)程中建立和保持一個(gè)具備機(jī)械作用的環(huán)境（即張力，剪切力或壓縮）就成為這一過(guò)程中至關(guān)重要的。除了具備機(jī)械作用的環(huán)境，在三維環(huán)境下培養(yǎng)細(xì)胞可以比靜態(tài)二維培養(yǎng)法更好地模擬原生環(huán)境。
組織基質(zhì)的尺寸和形狀也將直接影響組織內(nèi)細(xì)胞的類型、大小、排列方向以及組織基質(zhì)內(nèi)生理作用力分布。組織內(nèi)的組成也會(huì)取決于組織所受的作用力的類型。基于解剖學(xué)一些組織所處的位置，某些組織受到了拉伸力和壓縮力，并且形成了多種組織成分。比如跟腱的中部（拉伸力存在）是由致密的纖維結(jié)締組織組成，而肌腱壓靠跟骨區(qū)域（其中壓縮力存在）是由纖維軟骨組織組成。組織的形狀也與其所處具體位置所產(chǎn)生的功能或者功能的喪失相關(guān)。比如連接骨骼的跟腱位于跟骨交界處，而在這個(gè)位置上的跟腱也容易斷裂，其原因就在于其厚度*小。因此，特別需要對(duì)組織的原生形狀進(jìn)行體外模擬，以研究其失效機(jī)理以及相關(guān)組織**機(jī)制。FLEXCELL的Tissue Train ?培養(yǎng)體系的開(kāi)發(fā)，就是為了解決這一組織培養(yǎng)過(guò)程中的難題，這個(gè)培養(yǎng)體系通過(guò)為細(xì)胞和基質(zhì)提供三維支架矩陣組織、動(dòng)態(tài)的拉伸力和多種幾何模型來(lái)創(chuàng)建不同形狀的生物人工組織（如線性，梯形和圓形）。
FLEXCELL的Tissue Train ?培養(yǎng)體系是一個(gè)獨(dú)立的三維培養(yǎng)系統(tǒng)，它允許研究者在基質(zhì)凝膠中創(chuàng)建用于細(xì)胞培養(yǎng)的三維幾何形狀，或使細(xì)胞構(gòu)建自組裝矩陣，連接到錨定器在Tissue Train ?培養(yǎng)板。 FLEXCELL目前擁有模具和/或板，用于創(chuàng)建三個(gè)不同形狀的水凝膠：線性，梯形和圓形。該Tissue Train ?系統(tǒng)可用來(lái)自心臟，肌肉骨骼，皮膚，肺，胃腸道，骨髓和脂肪組織等的細(xì)胞創(chuàng)建生物人工構(gòu)建體，（參見(jiàn)Flexcell文獻(xiàn)庫(kù)，看看研究人員目前如何使用該系統(tǒng)）。
圖1說(shuō)明了使用Tissue Train?培養(yǎng)系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)線性的生物人工組織（BAT）。 簡(jiǎn)言之，Tissue Train?培養(yǎng)板頂上設(shè)置一個(gè)槽式Loader?，使用施加真空的FX-5000?張力系統(tǒng)拉動(dòng)培養(yǎng)板的柔性底橡膠膜向下進(jìn)入線性槽。用移液管把細(xì)胞和凝膠基質(zhì)懸浮液分注到兩個(gè)錨之間的槽式莖。聚合后，真空經(jīng)由錨釋放和線性的水凝膠或生物人工組織，已經(jīng)建立了附著到培養(yǎng)板上的莖在東部和西部*點(diǎn)。
該系統(tǒng)以水凝膠為細(xì)胞外基質(zhì)支架，水凝膠支架液態(tài)時(shí)包裹細(xì)胞，固態(tài)時(shí)形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，細(xì)胞粘附力強(qiáng),良好水分、養(yǎng)分交換，同時(shí)又可以逼真模擬體內(nèi)細(xì)胞組織力學(xué)環(huán)境.
工作原理:
1.以立體三維基質(zhì)水凝膠為支架，細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中胞外基質(zhì)不斷產(chǎn)生，并互相連接，形成組織
2.三維基質(zhì)水凝膠提高組織形成所需要的水分、營(yíng)養(yǎng)和提供細(xì)胞連接的空間.
3.在三維作用力刺激下，模擬細(xì)胞生長(zhǎng)所需的生長(zhǎng)環(huán)境。構(gòu)建的三維組織可塑性高，便于后期分析基因表達(dá)和組織結(jié)構(gòu)。
4.利用天然的細(xì)胞間相互作用來(lái)驅(qū)動(dòng)三維結(jié)構(gòu)的形成。此方法科學(xué)，對(duì)干細(xì)胞誘導(dǎo)、再生醫(yī)學(xué)、**開(kāi)發(fā)等利用三維細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)室都可以應(yīng)用 

5.flexsan組織形成壓力動(dòng)力測(cè)試系統(tǒng)可以自動(dòng)記錄組織形成過(guò)程中壓實(shí)力過(guò)程，自動(dòng)繪制測(cè)量三維人工組織的壓實(shí)力曲線。
 
圖1:Tissue Train?培養(yǎng)系統(tǒng)創(chuàng)建生物人工組織
該FX-5000?張力系統(tǒng)提供研究者一個(gè)不斷增長(zhǎng)的生物人工組織的具有調(diào)控單軸或等雙軸應(yīng)力應(yīng)變工具。用戶可以在一個(gè)方案，定義了一個(gè)頻率??，伸長(zhǎng)率和應(yīng)變的持續(xù)時(shí)間，模擬在體內(nèi)天然組織的應(yīng)變環(huán)境（見(jiàn)進(jìn)一步的信息細(xì)胞的三維培養(yǎng)施加機(jī)械負(fù)載）
另外，該細(xì)胞將自己重塑細(xì)胞外基質(zhì)隨著時(shí)間的推移（圖2）。這個(gè)重塑的一個(gè)措施是膠壓實(shí)隨著時(shí)間的推移。 SCANFLEX?是一個(gè)自動(dòng)化的圖像采集系統(tǒng)，允許用戶定期掃描放置在掃描儀床上物品。該SCANFLEX?軟件控制的數(shù)字掃描儀，并允許用戶次數(shù)和時(shí)間間隔進(jìn)行編程時(shí)，數(shù)字掃描拍攝。當(dāng)結(jié)合Tissue Train?培養(yǎng)板結(jié)合使用時(shí)，SCANFLEX?可用于確定在生物人工組織的面積的變化。此外，BAT的區(qū)域可以使用XyFlex?圖像分析軟件來(lái)測(cè)量。 XyFlex?軟件允許用戶自動(dòng)測(cè)量BAT區(qū)域中的圖像的一個(gè)大的序列。

圖2：生物人工組織膠壓實(shí)矢量圖像
典型應(yīng)用案例： 



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系統(tǒng)功能及優(yōu)勢(shì)總結(jié)：
1.該系統(tǒng)對(duì)生長(zhǎng)在三維狀態(tài)下的細(xì)胞及組織進(jìn)行單軸向或者雙軸向的靜態(tài)或者周期性的應(yīng)力加載實(shí)驗(yàn)，可智能、精準(zhǔn)誘導(dǎo)來(lái)自各種細(xì)胞、組織在拉應(yīng)力作用下發(fā)生的生化生理變化，專業(yè)、細(xì)膩的闡釋了體外細(xì)胞、組織機(jī)械力刺激加載、力學(xué)信號(hào)感受和響應(yīng)機(jī)制。對(duì)研究細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能，細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育、成熟、增殖、衰老、凋亡、死亡及癌變以及通路表達(dá)，細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)及基因表達(dá)的調(diào)控，細(xì)胞的分化及其調(diào)控機(jī)理具有重要意義； 
2.該系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，為體外培育的細(xì)胞提供**的，可控制的，可重復(fù)的，靜態(tài)的或者周期性的應(yīng)力變化； 
3.該系統(tǒng)可感應(yīng)、加載各種細(xì)胞、組織在應(yīng)力刺激下的生物化學(xué)反應(yīng)，例如：骨骼細(xì)胞，肺細(xì)胞，心肌細(xì)胞，血細(xì)胞，皮膚細(xì)胞，肌腱細(xì)胞，韌帶細(xì)胞，軟骨細(xì)胞和骨細(xì)胞； 
4.該系統(tǒng)特制的顯微附屬設(shè)備，在細(xì)胞及組織加力刺激培養(yǎng)的同時(shí)，實(shí)時(shí)觀察細(xì)胞組織在力刺激下的反應(yīng)； 
5.該系統(tǒng)使用Flexcell程序，可建立特制的各種模擬實(shí)驗(yàn)：心率模擬實(shí)驗(yàn)，步行模擬實(shí)驗(yàn)，跑動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)和其他運(yùn)動(dòng)力模擬實(shí)驗(yàn)； 
6.該系統(tǒng)可在體外模擬仿真體內(nèi)各種細(xì)胞組織力刺激的靜態(tài)波形、正旋波形、心動(dòng)波形、三角波形、矩形波形、各種特制波形； 
7.該系統(tǒng)可使用種子細(xì)胞構(gòu)建長(zhǎng)度達(dá)35mm的生物人工組織，并可在體外模擬仿真體內(nèi)力學(xué)環(huán)境進(jìn)行培養(yǎng)測(cè)試組織力屬性； 
8.真正意義上的三維培養(yǎng)—該系統(tǒng)以水凝膠為細(xì)胞外基質(zhì)支架，水凝膠支架液態(tài)時(shí)包裹細(xì)胞，固態(tài)時(shí)形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，細(xì)胞粘附力強(qiáng),良好水分、養(yǎng)分交換，同時(shí)又可以逼真模擬體內(nèi)細(xì)胞組織力學(xué)環(huán)境； 
9.三維組織培養(yǎng)模具和三維細(xì)胞培養(yǎng)板類型豐富，具有親水氨基酸、膠原（I型或IV）、彈性蛋白、ProNectin（RGD）包被表面、層粘連蛋白（YIGSR）包被表面，細(xì)胞粘附能力強(qiáng)?？蒲姓吒鶕?jù)自己的細(xì)胞組織，有針對(duì)性的選擇適合包被表面三維培養(yǎng)板； 
10.特制梯形三維培養(yǎng)模具，可以逼真進(jìn)行三維肌腱培養(yǎng).