Development of Mini Space Bioreactor System

微重力对空间细胞培养的影响规律一直是国际空间生物学的重点研究领域。而空间细胞培养技术和方法作为空间细胞生物学研究的基础，其概念性和原理性设计是正确区分重力对细胞的直接作用和间接作用的前提。另外，空间实验成本高昂，空间细胞培养装置的体积、重量、功耗是首要的制约因素。为保证充分物质交换，满足细胞代谢需求，同时尽可能降低由细胞供液形式产生的力学环境对细胞的影响，区分重力对细胞的直接作用和间接作用，我们研制了逆流片层式微型细胞培养装置。实验表明为使培养液流动对细胞生长影响最小，流动剪切应变率应小于1s-1。通过理论计算分析的逆流片层式微型细胞培养装培养室内流场及流动剪切范围表明，该装置可以满足要求。通过实验检测细胞培养时的氧耗、糖耗等，可以确定不同种类细胞的培养液流量范围。培养室内采用经表面改性的聚合物网架作为细胞载体，使得培养空间得到充分利用，并利于操作。从而为空间细胞培养研究提供了一种新的技术手段。