世界领先：旋转式细胞培养系统（The Rotary Cell Culture System，以下简称RCCS）是目前
世界上培养贴壁和悬浮细胞的最新的装置。
1.大量培养细胞的意义

动物和人的细胞可以合成有重要价值的蛋白质（例如干扰素、单克隆抗体等等），在科研、临床和商业上都有重大价值。要制备干扰素、单抗、尿激酶等，就需要大量培养哺乳动物的细胞、人的杂交瘤骨髓瘤细胞、人的肾细胞等等。虽然工业微生物技术已发展很完善，但是它主要是用于培养细菌类的细胞，它们有坚韧的细胞壁，对营养物质的要求较简单。而哺乳类细胞则大而脆弱，对营养物质要求高，不能游离生活，大多数要附着在某种表面才能生长。要大量培养哺乳类细胞是个困难的任务。

2.大量培养细胞的方法

小的细胞培养瓶，瓶底面积很小，只能培养很少细胞，要不断分瓶，得用许多长的瓶子不断滚动来获得较多的细胞。后来，人们又采取高密度培养方法，以求在一定的容积内能培养更多的细胞。对于要求附着生长的细胞，为提高表面积/体积的比值，用空心纤维和微载体作为附着物，可以大大提高培养容积的利用率。微珠作为载体，是提高培养密度的有效方法，细胞可以生长在微珠的表面，微载体法，可使在同样容积内培养细胞数增加几个量级。随着细胞的生长，附近的营养物质逐渐减少，废物逐渐增多，为了使生长的细胞不断接触到营养物质，并离开废物，微珠能在培养介质中分散和悬浮，并且不断供应培养液，不断排出废液。

3.适用范围

生物制药中进行大规模细胞培养.

三维微重力的组织培养系统

为何药厂在竞相仿效Genzyme？
RCCS给我们带来了什么？
为何能培养组织器官来替代自然和弥补实验动物的不足？

【美国宇航局（NASA）生命中心和产品部正式向世界宣布：
在模拟的微重力环境下，细胞组织 三维的高分化度的培养技术 已进入临床和生产】

取自患者正常的极少软骨细胞可进行大量的三维的高分化的培养, 这是前所未有的。Genzyme (www.genzyme.com) 的Carticel疗法可生成软骨，其核心是旋转式细胞培养系统(Rotary Cell Culture System，RCCS )。RCCS拯救了无数患者，给企业带来了厚利。

【重大意义】

组织移植：例如RCCS培养的肝和自然的在整体上无区别，使局部组织移植成为可能。
疫苗生产：以前丙肝疫苗效果不佳的原因之一是用来产生这种疫苗的病毒并不长在人的肝脏中，
现在RCCS培养的肝使产生肝炎疫苗的病毒生长在人的肝脏成为现实。RCCS在美国已广泛用于生产。

软骨再生：经培养的软骨密度极高，可治疗关节损伤。
***、酶和其它由人体组织产生的蛋白以及基因工程：经培养的高分化的人体组织，其被刺激
后能分泌治疗用的蛋白。例如经培养的神经组织产生的神经生长***能修复脊椎的损伤。

骨髓再生：培养的骨髓生长情况极佳，且可连续进行增生和低温冷冻保藏，可建大型骨髓库。
糖尿病：胰岛素培养后能插入体内继续生长，无数患者有望免去长期注射胰岛素。
有效杀灭肿瘤：对肿瘤组织活体取样，与自身的白细胞或淋巴细胞在RCCS中混合培养，刺激或
驯化它们来识别和攻击肿瘤组织，然后把经驯化后有杀伤力的细胞直接注入病灶。这样，这些

经感化的淋巴细胞彻底杀灭了肿瘤。

肿瘤、爱滋病、肾病和心脏病的理想模型：培养人的器官、腺体和淋巴结。然后感染这些类器
官，再跟踪其生长。把药物用在被感染的经培养的组织模型上，研究其对抗疾病的效果及其对

抗方式。例如肿瘤组织的培养有利于测试化疗药在病人自身的经培养和分化的肿瘤上的疗效，

避免了用药的盲目性。以前这是在鼠的组织模型上进行的，但物种差异使许多肿瘤在鼠中的

生长情况并不好。而在RCCS中，所有的肿瘤组织都完好生长，且避免了原先鼠蛋白的干扰。

皮肤移植：经培养的皮肤具有极高分化度避免了以前培养的皮肤在肌理、灵巧度和肤色的不足。
【超前优势】

RCCS具有普通培养装置无可比拟的三大特点。

1.高分化度：

RCCS使高分化的人体组织能在实验室中生长，模仿感兴趣的器官和肿瘤。

2.模拟微重力:

以前要在体外模拟正常组织的微环境因细胞外基质太复杂和难适应环境而受阻，而细胞外基质

对于调节细胞骨架和细胞核基质蛋白非常重要。RCCS使分裂原本应在一起的细胞组织成分的重力

问题得到解决。

3.三维细胞培养:

而普通生物反应器因要保持细胞的悬浮而产生剪切力。其破坏了细胞间和细胞与基质间的稳定，

使组织和细胞集中于自身的修复, 而大大影响其生长和其它的正常生理功能。发孝罐主要培养大

量细菌, 不适于大量培养人及其它哺乳动物细胞组织，因很难把大量的细胞移植到发孝罐中,

即使能够培养, 所得的细胞数也有限且很难生成组织。而RCCS行且可用于大规模生产，其细胞的

成活率平均为97%且分化度极高。


【系统特点】
RCCS圆柱状的培养容器中充满了用作培养基的生长液以及细胞或组织材料。整个容器由电机驱动

沿水平轴旋转。细胞颗粒在水平轴内建立均质的液体悬浮轨道。培养基以及细胞颗粒随容器一起

旋转且不与容器壁和它物相撞。由于系统无推进器、空气升液器、气泡或搅拌器，使破坏性应力

减到最小。RCCS中的细胞通过膜式气体交换器来吸氧和排出CO2。任何气泡都被清除，以防其旋涡

对细胞的生长的影响。无破坏应力使生成的三维组织具有与父系相同的结构和功能。其组织的培养

密度为10E10至10E11个细胞/ml；细胞的培养密度为10E8。至今所有的细胞组织都能培养。全球含

中国已有2千多台。
简介：
它使研究者能对各种细胞进行高密度的培养；

凡用其它方法不能轻易地培养的细胞组织在RCCS中都能容易地进行培养；

在RCCS中能实现模仿父系组织的结构和功能的已分化的三维物质共同培养；

RCCS是一种重复性高、复杂的、三维的体外培养系统，用来仔细研究结构的变化，分离能控制正常组织分化和新生组织变形的生长和调控分子。

发明于Johnson航天中心，该系统原先是为保护在宇航中所进行的纤细的组织培养而设计的。然而，它的低剪切力、高的物质传递效率和微重力的独特环境，使我们在普通实验室的组织培养箱内也能生长出三维细胞组织。

我们提供2种基本的RCCS容器：

圆柱型容器(CCCV)呈管状，有一个中央气体交换膜芯，它是为培养贴壁细胞所设计。

高截面纵横比容器(HARV)为盘状的培养容器, 其内壁由氧交换膜所组成。它是为培养悬浮细胞所设计。然而，实践证明，它也是一个理想的贴壁细胞的培养容器。

工作原理

RCCS是水平旋转的、无气泡的膜扩散式气体交换的培养系统。

培养液、细胞和细胞团粒在容器内旋转，它们不与容器壁或任何其它易致伤的物体相碰。因该系统无推进器、空气升液器、气泡或搅拌器，故几乎没有破坏性的剪切力，使得大细胞团得以形成。

悬浮细胞和微载体珠粒上的贴壁细胞在水平的旋转式细胞培养容器内产生一个均匀的、极低剪切力的液体悬浮轨道。随着细胞的长大，可调节旋转的速度来抵偿沉降速率。

正常的、新生的、单个的以及共同培养的脆的、人的、贴壁和悬浮细胞在体外得以生长。

相比普通系统来说，新的RCCS的一个主要的优势是进行能分化或模仿父系组织结构和功能的组织培养。科学家能得到和在人体内一样的培养产物。这些细胞生长后形成与其父系组织类似的三维组织材料。因为破坏性的旋涡和碰撞力在水平的RCCS中是极小的，故这些生长是可能的。这个非常低的剪切力的培养环境对于需要通过培养来生长任何脆弱细胞类型是同样重要的。这些细胞类型包括(当然并不局限于)：杂交瘤细胞、淋巴细胞、骨髓、巨噬细胞、T细胞，甚至植物的原生质体和昆虫细胞。

RCCS使科学家能在普通的组织培养实验室内生成非常复杂的、脆性的组织。科学家如果需要连续监测他们的细胞培养的话，能轻易地在很短的时间内进行采样而并不损伤所进行的培养。加入细胞成分、化疗成分、营养成分、化学成分或试验性的化妆品而导致细胞培养变化的结果可被严密地观测。关于如何收集培养产物则是非常简单的，只要旋开底盖，倒出培养产物或用移液管吸。无须释放剂或使用刮器。

我们可研究细胞从正常生长，通过畸形生长和发育不良演变到肿瘤，这个细胞由正常生长到恶变的全过程。癌症治疗机构由此能进行化疗药物的筛选试验。爱滋和其它病毒的研究者从而可得到源源不断的人的骨髓和其它能感染、研究和希望用来生成疫苗的寄主细胞。

科学家已成功地用这个美国宇航局发明的RCCS来培养了近百种不同类型的细胞，包括人的正常的和恶变的细胞以及悬浮和贴壁细胞。例如，人的恶性黑色素瘤、前列腺癌、乳腺癌和恶性骨瘤的细胞株等。

至今所有在RCCS中培养的细胞都获得成功。在一个经常做的试验中，正常人的纤维细胞与人的结肠癌细胞共同培养。在不到一个月内，培养出数百种已分化的结肠癌的息肉，其密度为每直径为1cm的园中有一块。共有5个被分化的细胞类型被检测出，其中包括粘蛋白分泌性杯状细胞。在另外的试验中，恶性黑色素瘤和恶性黑色素细胞能连续生长100天以上。

众所周知，大多数人类的肿瘤是很难用其它方法在实验室中生长的，尽管人的癌细胞能被种植到免疫力缺乏的鼠上，但前列腺癌、乳腺癌在鼠上的传递率只有不到10%。然而，前列腺癌和乳腺癌组织在RCCS中就得到成功的培养。而且，这种组织培养的产物中不会含有干扰分析的鼠蛋白。