Cellspace-3D系統可通過模擬微重力環境，為卵巢癌類器官提供更接近體內生理狀態的三維培養條件，支持細胞聚集形成類器官結構，同時其低剪切力設計有助于維持細胞活性，適用于藥物篩選和個性化治療研究。

一、Cellspace-3D系統核心優勢

1.微重力模擬

技術原理：通過多軸旋轉（如雙軸或傾斜45°旋轉）分散重力矢量，模擬國際空間站級別的微重力環境（約10?3G）。

對卵巢癌類器官的影響：

促進細胞無沉淀聚集，形成直徑達500μm的三維球體，更貼近體內腫瘤組織結構。

減少流體剪切力對細胞的損傷，保護細胞膜及細胞間連接，維持類器官活性。

2.低剪切力設計

技術實現：采用層流優化與低速旋轉（<10 rpm），減少機械應力。

對卵巢癌類器官的影響：

避免傳統二維培養中細胞因剪切力導致的形態異常或死亡。

支持細胞通過黏附分子（如E-鈣黏蛋白）自發聚集，形成具有代謝梯度、缺氧核心及細胞外基質（ECM）沉積的類器官。

3.靈活的實驗設計

參數調節：支持轉速、溫度、濕度、氣體濃度（如5% CO?）等參數的精確調控。

樣品兼容性：適配不同規格的透氣型培養瓶及培養皿，最多可搭載12個T25培養瓶，滿足高通量實驗需求。

二、Cellspace-3D系統在卵巢癌研究中的應用

1.藥物篩選與耐藥性評估

實驗模型：微重力培養的卵巢癌類器官具有壞死核心與增殖外層，更接近實體瘤異質性。

研究案例：

乳腺癌模型中，微重力環境下腫瘤細胞對藥物的耐藥性提升3倍，與上皮-間質轉化（EMT）標志物表達上調相關。

卵巢癌類器官中，可模擬鉑類化療藥物的滲透屏障，評估藥物在三維結構中的分布及療效。

2.腫瘤微環境模擬

共培養體系：通過共培養卵巢癌細胞、癌相關成纖維細胞（CAFs）及免疫細胞，研究腫瘤-基質相互作用及耐藥機制。

應用價值：揭示微環境中細胞因子（如TGF-β、IL-6）對類器官生長和藥物敏感性的影響。

3.個性化醫療

患者來源類器官（PDO）：利用患者腫瘤組織構建PDO，指導術后藥物選擇。

臨床相關性：PDO的藥敏結果與患者臨床響應率高度一致，可優化治療方案，提高治療成功率。

三、操作流程與注意事項

1.實驗準備

設備安裝：將旋轉座置于CO?培養箱內，連接控制器并調試參數（如轉速、溫度）。

樣品處理：

卵巢癌組織需剔除壞死、血管及脂肪成分，切割為1-2 mm3的小塊。

使用消化液（如膠原酶）解離組織，通過篩網過濾獲得單細胞懸液。

2.類器官構建

基質膠混合：將細胞懸液與液態基質膠按比例混合，接種于培養皿中。

微重力培養：將培養皿置于Cellspace-3D系統中，通過旋轉模擬微重力環境，促進類器官形成。

3.監測與維護

實時觀察：利用系統配置的攝像頭和白光光源，監測類器官生長情況。

參數調整：根據實驗需求調整氧氣濃度、pH值等參數，確保類器官健康生長。

四、技術挑戰與解決方案

1.細胞團中心壞死

問題：微重力環境下，細胞團中心區域易因營養/氧氣擴散受限而發生壞死。

解決方案：引入微流控灌注系統或聲波操控技術，實現營養動態補充與代謝物清除。

2.封閉系統數據獲取

問題：傳統封閉式培養系統難以實時獲取細胞狀態數據。

解決方案：集成拉曼光譜（代謝物分析）與電阻抗傳感（細胞密度），實現培養過程閉環控制。

五、未來展望

1.高通量篩選

結合微流控芯片與AI算法，實現單芯片支持>100個類器官的并行評估，加速藥物研發進程。

2.無損監測

開發基于光聲成像或拉曼光譜的無損監測手段，實時追蹤類器官功能與結構變化。

3.標準化與自動化

建立3D細胞培養產品的質量標準（如ISO標準），開發高通量、自動化設備，降低非專業用戶的技術門檻。