东南大学最新文章：原位监测细胞培养新装置

　　

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生物通报道：对细胞进行连续的原位检测可以获得其生理过程更准确、具体的信息, 也有助于更全面深入地认识细胞个体差异以及细胞间相互作用等问题，近期来自东南大学生物科学与医学工程学院的研究人员报道称，他们设计了一种小型化的可以与倒置显微镜等检测设备相结合的细胞培养装置，并介绍了他们通过对 HO8910 卵巢癌细胞的培养及原位观察实验，验证了这一装置的培养效果。

细胞培养装置是细胞培养过程的核心设备之一, 融合了生物、化学、机电、控制、信息等多个工程学科, 是细胞生物学研究的基础, 在整个生命科学研究中有着极为广泛的应用.

20 世纪初的生物学家在培养组织时已经发现, 动物细胞必须在温暖、潮湿的环境下才能较好地生长, 同时培养环境还应尽量避免细菌的干扰. 此时, 已经使用一些用于提供合适的细胞生长环境的培养装置, 但结构都比较简单. 直到 20 世纪中期, 一些结构相对复杂的培养装置才陆续进入实验室, 这些装置通常采用水套式或电热式的结构来控制温度, 有相对密闭的可以提供无毒无菌环境的培养箱体.

近年来, 随着精密加工、自动控制、电子信息等技术的进步, 细胞培养装置也得到了充分的发展. 目前, 按照使用目的进行划分, 市场上成熟的商业化产品主要有以下几个类别: (1) 以生产大量细胞为目的, 如大型生物反应器、发酵罐等; (2) 以提供高度稳定可靠的细胞生长环境为目的, 如 CO2 培养箱等; (3) 以模拟细胞实际生长环境为目的, 如旋转式细胞培养系统等; (4) 以提供连续观察条件为目的, 如细胞工作站小型培养系统等.

尽管细胞培养装置已经发展的较为成熟, 但是随着对细胞认识的不断深入, 生物学家尝试使用更多的新技术和新方法来研究细胞, 如力学、电磁学、光学、温度等, 同时他们对细胞的长时间连续观察和检测也提出了更高的需求. 这些对揭示生物体细胞的内部活动、信号传导、细胞间相互作用等具有极为重要的意义. 而这些研究将依赖于更有针对性的细胞培养装置来实现。

在这篇文章中，研究人员介绍了一种小型的细胞培养信息化装置(small informationalized cell culture device, SICCD). SICCD 综合了目前各类培养装置的特点, 以满足科研用户的实际需求为目标, 实现了装置的小型化、信息化、智能化.

这一装置加强了与细胞检测设备的可联用性, 为细胞原位连续检测提供了保障. 同时该装置还实现了培养环境参数的实时监测及存储, 可以为用户的后续研究分析提供更全面的信息. 此外, 其远程交互功能的设计可以使用户通过移动终端及时掌握和调整培养环境参数, 极大地方便了用户的使用。

文章介绍道，SICCD通过单片机系统实现对装置培养环境的实时监测和反馈控制, 并且将培养环境数据等重要信息在上位机实时显示并储存, 同时还利用 GSM 模块实现了用户和培养装置的远程交互功能。研究人员还通过对 HO8910 卵巢癌细胞的培养及原位观察实验验证了装置的培养效果。

原文检索：

谭逸斌, 张宇翔, 李中源, 等. 一种可实现原位监测的细胞培养信息化装置. 科学通报, 2014, 59: 1026–1032
Tan Y B, Zhang Y X, Li Z Y, et al. Informationalized cell culture device for real-time monitoring in situ (in Chinese). Chin Sci Bull (Chin Ver), 2014, 59: 1026–1032, doi: 10.1360/972013-820