CERO细胞培养与生物反应系统应用于实现无支架肌球形成与体外毒性研究
浏览次数:18 发布日期:2026-11-4
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在 3D 细胞培养与类器官研究领域,如何实现规模化、标准化且无支架的细胞球体生产,一直是科研人员面临的重大挑战。今天,我们为您分享一项发表于国际期刊《Cells》的最新研究,看看OLS CERO 3D培养箱和生物反应器是如何助力科研团队攻克这一难题的。
📄 研究背景与核心亮点
本研究探讨了使用中型孵育器和生物反应器混合体生产无支架的肌源性球体的方法。研究人员将小鼠成肌细胞(C2C12)与原代猪肌肉细胞(PMC)作为模型,对比观察了它们在 3D 悬浮培养环境下的形态、生长参数及生肌潜力。
与此同时,该系统的应用范围极其广泛,在人 iPSC 衍生肝细胞的冷冻保存和体外毒性研究等前沿领域同样表现优异,为再生医学与药物筛选提供了强有力的工具。
🧬 实验数据直击:CERO上的高效球体形成
根据文献展示的成像数据,研究人员分别将 200,000 个/mL 的 C2C12 细胞(图 a)和 100,000 个/mL 的 PMC 细胞(图 b)接种至OLS CERO 生物反应器 系统中,并连续追踪了 7 天的球体形成情况:

C2C12 细胞(图 a):从第 1 天(d1)开始,细胞迅速聚集,到第 7 天(d7)已形成大量大小均一、形态圆润且结构紧密的细胞球体。原代猪肌肉细胞 PMC(图 b):同样展现出卓越的成球能力。在 d4 和 d7 的放大图中(底部右侧),可以清晰地观察到细胞球体完整的三维结构。
💡 实验结论
在所有时间点,CERO 3D培养箱和生物反应器系统内均观察到相当数量的圆形球体。这证明了该系统能提供极为温和且高度可控的微环境,支持细胞在无支架条件下自发聚集,并维持其生肌潜力。
🌟 为什么选择OLS CERO 生物反应器?
相较于传统培养方式,OLS CERO 3D 的核心突破在于用温和的流体力学替代了高损伤的机械剪切,用无支架自组装替代了外源基质依赖,从而在长期培养中同时实现了高均一性与高细胞活性。
l温和的力学环境:低剪切力双向旋转
CERO 3D培养箱和生物反应器 最核心的差异化设计,在于其低剪切力的双向旋转机制。传统搅拌式生物反应器依靠桨叶搅动,轨道摇床则通过持续单向摇晃来维持悬浮,两者都会对细胞团施加较大的流体剪切力。CERO 3D 通过交替改变旋转方向,使细胞始终处于“自由悬浮”状态,几乎不产生剪切损伤。
这一设计的直接收益是显著降低细胞应激与损伤,从而支持长期培养、存活与分化,而不牺牲细胞健康。同时,CEROtube 内部设计的小鳍片与平底结构,进一步优化了流场,使剪切应力被控制在极低水平
l灵活与高通量:1–4 通道独立控制
CERO 可在紧凑的台式空间内,同时运行最多 4 个独立控制的 CEROtubes,每个培养管体积可达50 mL。每个管子的旋转参数、培养时间等均可单独设定;
l长时程培养与高均一性
得益于低剪切力和无支架的设计,CERO 3D 支持从数天到数月的长期培养,部分应用场景下培养时长可超过 1 年,同时维持高度的细胞群体均一性。
l广泛的应用场景
CERO 已验证适用于干细胞、肿瘤细胞、组织活检等多种样本类型。具体应用方向包括:
类器官生产:脑类器官、肾类器官、心脏类器官等均可在 CERO 中实现批次内与批次间的高度一致;
球体疾病模型与药物筛选:肝球体、心脏跳动体等模型可用于毒性测试与高通量药物筛选;
个性化医疗:从新鲜肿瘤活检中分离的癌细胞可在 CERO 中培养,用于治疗方案的提前优化。
l成本与操作效率
CERO 将换液操作简化为 4 个步骤、约 2–4 分钟即可完成,且换液频率可低至每 3–7 天一次。日常手动操作时间可控制在每天 2 分钟以内。结合无基质消耗和更低的培养基用量,整体运行成本显著低于传统方案。
🏆来自一线研究者的反馈
来自马克思·普朗克心肺研究所、图宾根大学医院、弗劳恩霍夫项目中心等机构的多个研究团队在使用 CERO 后给出的评价集中在几个关键词上:更高效、更可重复、更接近生理状态,以及批次间一致性显著提升。对于需要长期、稳定产出高质量 3D 模型的实验室而言,这些反馈指向的是同一件事:CERO 3D 将 3D 培养从“能做”推向了“能稳定地做好”。
🤝 总结
无论是基础的 3D 肌球制备,还是复杂的 iPSC 衍生细胞毒性测试,OLS CERO 生物反应器 系统都能为您提供可靠的硬件与方案支持。 上海迹亚国际商贸有限公司是 OLS(OMNI Life Science)在国内的官方经销商。 我们致力于为您提供高品质的科研设备、专业的技术支持以及完善的售后服务,全方位助力您的细胞研究之旅!