1、計算機控制的三維細胞組織測試培養(yǎng)系統(tǒng)，對各種組織，三維細胞培養(yǎng)物提供周期性的或靜態(tài)的壓力加載； 

2、對生長在三維環(huán)境下的細胞進行單軸向或者雙軸向的靜態(tài)或者周期性的應力加載實驗； 

3、特制的顯微附屬設備，在細胞組織加力刺激培養(yǎng)的同時，實時觀察細胞組織在力刺激下的反應； 

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

5、可建立特制的各種模擬實驗：心率模擬實驗，步行模擬實驗，跑動模擬實驗和其他動力模擬實驗。 

6、構(gòu)建長度達35mm的生物人工組織 

系統(tǒng)亮點：

1. 加力模式**—施加在整個細胞組織上，非直接夾具受力那樣集中在很小的面積上，不會對受力的細胞組織造成機械損傷和污染，受力均勻、無死角。

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)下的細胞組織水分、營養(yǎng)交換和細胞粘附能力.

水凝膠支架在液態(tài)時包裹細胞，固態(tài)時形成交聯(lián)網(wǎng)絡，具有細胞粘附力強,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胞生長所需的類組織樣物理和空間結(jié)構(gòu)，并且可塑性高、制作工藝相對簡單、臨床應用方便。 
由于膠原蛋白是人體內(nèi)含量*豐富的蛋白(約占總蛋白25％)，是細胞外基質(zhì)中*常見的蛋白質(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，可以為細胞表層整合蛋白所識別和貼附。 
并且膠原蛋白本身是天然材料**排斥反應小，而且其交聯(lián)過程不需其他化學試劑的引入，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)模具和三維細胞培養(yǎng)板類型豐富：

使用三維組織培養(yǎng)模具和三維細胞培養(yǎng)板可進行三維細胞培養(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，細胞粘附能力強?？蒲姓吒鶕?jù)自己的細胞組織，有針對性的選擇適合包被表面三維培養(yǎng)板.

1. 三維狀態(tài)下細胞組織應力加激培養(yǎng)：可對生長在三維環(huán)境下的細胞進行單/雙軸向靜態(tài)或周期性應力加載實驗

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)        三維細胞組織培養(yǎng)系統(tǒng)是一種新型的組織培養(yǎng)系統(tǒng)。可實現(xiàn)在水凝膠中對細胞進行三維培養(yǎng)，構(gòu)建具有一定彈性和長度的生物組織，可構(gòu)建*大長達35mm的人工組織； 

2)        對各種細胞進行三維培養(yǎng)，分析細胞的基因表達、信號轉(zhuǎn)導和形態(tài)學變化，定量監(jiān)測組織形成過程中細胞的形成率、大小和存活率；

 3)        模擬組織中細胞在生長過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，建立組織生長模型； 

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

5)        利用三維凝膠自動掃描計算系統(tǒng)，通過凝膠的透光性變化來分析三維組織的密實化過程，以及通過凝膠的中組織的面積變化來計算三維組織的大小，分析細胞在牽拉作用力下形成組織的過程； 

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

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

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

9)        建立作用力下周期性機械拉伸對細胞特殊的表達和因子分泌的影響模型，很多細胞對于機械力刺激和力學波動都比較敏感，分析機械作用如何影響細胞的自分泌和旁分泌作用。 

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

顯微附屬設備可以與顯微鏡聯(lián)用，用于實時觀測分析細胞在受力培養(yǎng)過程中的形態(tài)變化，細胞的排列，細胞胞外基質(zhì)的分泌以及細胞的移動情況。 

Tissue Train ?測量體系介紹
體外培養(yǎng)在與真實組織在結(jié)構(gòu)上和功能上相似的人工組織需要以下幾個基本條件：
（1）細胞
（2）支架矩陣組織
（3）培養(yǎng)基和生長因子
和（4）的機械刺激。這些條件彼此相互影響，并且相互之間共同來促進形成能夠承受生物機械力的，且結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的組織。而在人工組成形成的過程中，這些細胞按照發(fā)育途徑形成具有一定幾何形狀的細胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)。其中一些信號轉(zhuǎn)導途徑參與了細胞外基質(zhì)組合物的形成。這些途徑中，有些是由細胞基質(zhì)的機械變形調(diào)節(jié)，并通過膜結(jié)合蛋白，如整合素，粘著斑復合體，細胞粘附分子和離子通道傳遞到細胞內(nèi)。這些途徑中細胞還可以響應配體，如細胞基質(zhì)形變所釋放的細胞因子，***或生長因子等。
為了維持肌肉骨骼組織的完整性和強度，組織內(nèi)細胞需要保持一定水平的內(nèi)在應力。如果缺乏這種內(nèi)在的應力，組織會缺少強度導致細胞結(jié)構(gòu)的破壞或者組織的斷裂。目前一般認為如果在固定四肢，臥床休息或在內(nèi)在應力水平的降低的情況下，將導致骨中礦物質(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。細胞在具有機械運動作用的環(huán)境中培養(yǎng)，可以促進細胞的新陳代謝，并可以改變細胞的形狀和其它性能。因此，在體外形成過程中建立和保持一個具備機械作用的環(huán)境（即張力，剪切力或壓縮）就成為這一過程中至關(guān)重要的。除了具備機械作用的環(huán)境，在三維環(huán)境下培養(yǎng)細胞可以比靜態(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)的組成也會取決于組織所受的作用力的類型?；诮馄蕦W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，特別需要對組織的原生形狀進行體外模擬，以研究其失效機理以及相關(guān)組織**機制。FLEXCELL的Tissue Train ?培養(yǎng)體系的開發(fā)，就是為了解決這一組織培養(yǎng)過程中的難題，這個培養(yǎng)體系通過為細胞和基質(zhì)提供三維支架矩陣組織、動態(tài)的拉伸力和多種幾何模型來創(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)體系是一個獨立的三維培養(yǎng)系統(tǒng)，它允許研究者在基質(zhì)凝膠中創(chuàng)建用于細胞培養(yǎng)的三維幾何形狀，或使細胞構(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)建三個不同形狀的水凝膠：線性，梯形和圓形。該Tissue Train ?系統(tǒng)可用來自心臟，肌肉骨骼，皮膚，肺，胃腸道，骨髓和脂肪組織等的細胞創(chuàng)建生物人工構(gòu)建體，（參見Flexcell文獻庫，看看研究人員目前如何使用該系統(tǒng)）。
圖1說明了使用Tissue Train?培養(yǎng)系統(tǒng)創(chuàng)建一個線性的生物人工組織（BAT）。 簡言之，Tissue Train?培養(yǎng)板頂上設置一個槽式Loader?，使用施加真空的FX-5000?張力系統(tǒng)拉動培養(yǎng)板的柔性底橡膠膜向下進入線性槽。用移液管把細胞和凝膠基質(zhì)懸浮液分注到兩個錨之間的槽式莖。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。
該系統(tǒng)以水凝膠為細胞外基質(zhì)支架，水凝膠支架液態(tài)時包裹細胞，固態(tài)時形成交聯(lián)網(wǎng)絡，細胞粘附力強,良好水分、養(yǎng)分交換，同時又可以逼真模擬體內(nèi)細胞組織力學環(huán)境.
工作原理:
1.以立體三維基質(zhì)水凝膠為支架，細胞在培養(yǎng)過程中胞外基質(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、營養(yǎng)和提供細胞連接的空間.
3.在三維作用力刺激下，模擬細胞生長所需的生長環(huán)境。構(gòu)建的三維組織可塑性高，便于后期分析基因表達和組織結(jié)構(gòu)。
4.利用天然的細胞間相互作用來驅(qū)動三維結(jié)構(gòu)的形成。此方法科學，對干細胞誘導、再生醫(yī)學、**開發(fā)等利用三維細胞培養(yǎng)的實驗室都可以應用 

5.flexsan組織形成壓力動力測試系統(tǒng)可以自動記錄組織形成過程中壓實力過程，自動繪制測量三維人工組織的壓實力曲線。
 
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)提供研究者一個不斷增長的生物人工組織的具有調(diào)控單軸或等雙軸應力應變工具。用戶可以在一個方案，定義了一個頻率??，伸長率和應變的持續(xù)時間，模擬在體內(nèi)天然組織的應變環(huán)境（見進一步的信息細胞的三維培養(yǎng)施加機械負載）
另外，該細胞將自己重塑細胞外基質(zhì)隨著時間的推移（圖2）。這個重塑的一個措施是膠壓實隨著時間的推移。 SCANFLEX?是一個自動化的圖像采集系統(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)和時間間隔進行編程時，數(shù)字掃描拍攝。當結(jié)合Tissue Train?培養(yǎng)板結(jié)合使用時，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?圖像分析軟件來測量。 XyFlex?軟件允許用戶自動測量BAT區(qū)域中的圖像的一個大的序列。

圖2：生物人工組織膠壓實矢量圖像
典型應用案例： 



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系統(tǒng)功能及優(yōu)勢總結(jié)：
1.該系統(tǒng)對生長在三維狀態(tài)下的細胞及組織進行單軸向或者雙軸向的靜態(tài)或者周期性的應力加載實驗，可智能、精準誘導來自各種細胞、組織在拉應力作用下發(fā)生的生化生理變化，專業(yè)、細膩的闡釋了體外細胞、組織機械力刺激加載、力學信號感受和響應機制。對研究細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能，細胞的生長、發(fā)育、成熟、增殖、衰老、凋亡、死亡及癌變以及通路表達，細胞信號傳導及基因表達的調(diào)控，細胞的分化及其調(diào)控機理具有重要意義； 
2.該系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)，為體外培育的細胞提供**的，可控制的，可重復的，靜態(tài)的或者周期性的應力變化； 
3.該系統(tǒng)可感應、加載各種細胞、組織在應力刺激下的生物化學反應，例如：骨骼細胞，肺細胞，心肌細胞，血細胞，皮膚細胞，肌腱細胞，韌帶細胞，軟骨細胞和骨細胞； 
4.該系統(tǒng)特制的顯微附屬設備，在細胞及組織加力刺激培養(yǎng)的同時，實時觀察細胞組織在力刺激下的反應； 
5.該系統(tǒng)使用Flexcell程序，可建立特制的各種模擬實驗：心率模擬實驗，步行模擬實驗，跑動模擬實驗和其他運動力模擬實驗； 
6.該系統(tǒng)可在體外模擬仿真體內(nèi)各種細胞組織力刺激的靜態(tài)波形、正旋波形、心動波形、三角波形、矩形波形、各種特制波形； 
7.該系統(tǒng)可使用種子細胞構(gòu)建長度達35mm的生物人工組織，并可在體外模擬仿真體內(nèi)力學環(huán)境進行培養(yǎng)測試組織力屬性； 
8.真正意義上的三維培養(yǎng)—該系統(tǒng)以水凝膠為細胞外基質(zhì)支架，水凝膠支架液態(tài)時包裹細胞，固態(tài)時形成交聯(lián)網(wǎng)絡，細胞粘附力強,良好水分、養(yǎng)分交換，同時又可以逼真模擬體內(nèi)細胞組織力學環(huán)境； 
9.三維組織培養(yǎng)模具和三維細胞培養(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，細胞粘附能力強?？蒲姓吒鶕?jù)自己的細胞組織，有針對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，可以逼真進行三維肌腱培養(yǎng).