隨著 iPSC 誘導(dǎo)分化類器官成為發(fā)育生物學(xué)、疾病建模、新藥毒性篩選的核心研究工具，學(xué)界共識(shí)已明確：動(dòng)態(tài)流體環(huán)境、精準(zhǔn)可控生理性剪切力是提升 iPSC 類器官成熟度、實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性、臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值的核心先決條件。
當(dāng)前部分實(shí)驗(yàn)室沿用靜態(tài)孔板、普通軌道搖床開展培養(yǎng)，在 iPSC 衍生心、腦、肝、血管、腸道類器官實(shí)驗(yàn)中持續(xù)遭遇壞死核心、分化不、批次差異大、仿生度不足等致命短板，嚴(yán)重制約課題推進(jìn)、高分論文產(chǎn)出與橫向藥物篩選項(xiàng)目落地。iPSC 來源類器官具備人源化、患者特異性、無限擴(kuò)增等獨(dú)特優(yōu)勢，但該類三維結(jié)構(gòu)高度依賴持續(xù)物質(zhì)交換與力學(xué)信號(hào)調(diào)控。靜態(tài)培養(yǎng)體系存在三大無法規(guī)避的硬傷：其一，僅依靠被動(dòng)擴(kuò)散輸送氧氣與營養(yǎng)，當(dāng) iPSC 類器官直徑超過 500μm，內(nèi)部極易形成缺氧壞死核心，無法構(gòu)建 2–3mm 完整成熟組織模型，難以開展長期 30 天以上分化實(shí)驗(yàn)；其二，缺失體內(nèi)生理性流體剪切力刺激，血管內(nèi)皮、心肌、肺泡上皮等依賴血流力學(xué)信號(hào)的細(xì)胞分化受阻，血腦屏障、肝竇、心肌同步收縮等關(guān)鍵生理功能無法完整復(fù)刻，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與體內(nèi)真實(shí)生理狀態(tài)偏差極大；其三，傳統(tǒng)搖床轉(zhuǎn)速、幅度不可精細(xì)化拆分調(diào)控，劇烈流體沖擊會(huì)直接破壞 iPSC 類器官脆弱三維架構(gòu)，且通量極低，多梯度對照、高通量藥篩實(shí)驗(yàn)需要大量人力重復(fù)操作，人為誤差放大批次異質(zhì)性，數(shù)據(jù)離散難以支撐高水平學(xué)術(shù)成果。在此背景下，北京基爾比高通量類器官精密搖擺灌注儀，是補(bǔ)齊實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)培養(yǎng)平臺(tái)、解決行業(yè)共性科研痛點(diǎn)的剛需配置。北京基爾比高通量類器官精密搖擺灌注儀，精準(zhǔn)圍繞類器官動(dòng)態(tài)培養(yǎng)、可控剪切力、iPSC 干細(xì)胞分化三大核心研究需求設(shè)計(jì)，從底層解決靜態(tài)培養(yǎng)全部痛點(diǎn)，是適配 iPSC 類器官全鏈條研究的標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)態(tài)平臺(tái)。該設(shè)備依靠精密往復(fù)搖擺實(shí)現(xiàn)持續(xù)性自重力灌注，形成溫和、可量化的低剪切力流體環(huán)境，搖擺角度 0.5°–45°、擺動(dòng)頻率、間歇時(shí)間可左右分區(qū)獨(dú)立設(shè)置，能夠精準(zhǔn)匹配不同 iPSC 類器官的力學(xué)需求：心血管類器官模擬微血管 0.1–2dyn/cm2 血流剪切力，腦類器官復(fù)刻腦脊液流動(dòng)微環(huán)境，腸道、肺泡類器官模擬組織液循環(huán)力學(xué)刺激，溫和流體不會(huì)撕裂三維組織，同時(shí)持續(xù)更新培養(yǎng)基、實(shí)時(shí)帶走乳酸等代謝廢物，消除 iPSC 類器官壞死核心，大幅提升細(xì)胞活率與分化成熟度。相較于進(jìn)口通道微流控灌流設(shè)備，該儀器的高通量特性極大降低 iPSC 類器官研究的時(shí)間與成本。設(shè)備可雙層堆疊放置 6 塊標(biāo)準(zhǔn) 96 孔板，同步開展上百組 iPSC 分化平行樣本、藥物濃度梯度、多疾病模型對照實(shí)驗(yàn)，兼容常規(guī)多孔板、器官芯片，無需改造現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)耗材，可直接放入 CO?培養(yǎng)箱 7×24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，全程無人值守動(dòng)態(tài)灌注，減少操作污染與人為干擾，顯著提升實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)可重復(fù)性，滿足干細(xì)胞大樣本篩選、多批次患者 iPSC 類器官平行建模的科研需求。從科研產(chǎn)出與平臺(tái)建設(shè)層面，依托可控動(dòng)態(tài)剪切力體系，我們可開展 iPSC 力學(xué)生物學(xué)、血管化類器官構(gòu)建、多器官串聯(lián)共培養(yǎng)等前沿創(chuàng)新方向，彌補(bǔ)現(xiàn)有靜態(tài)平臺(tái)無法覆蓋的研究維度；動(dòng)態(tài)灌注培養(yǎng)獲得的成熟 iPSC 類器官模型，組織分層、細(xì)胞極性、蛋白表達(dá)更貼近人體原生組織，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說服力更，大幅提升高分期刊投稿通過率。目前國內(nèi)多家藥企研究院、高校干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室已完成采購并投入使用，在心衰 iPSC 心肌類器官、神經(jīng)退行性腦類器官、肝毒性篩選項(xiàng)目中形成標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)方案，成為類器官實(shí)驗(yàn)室核心動(dòng)態(tài)培養(yǎng)設(shè)備。iPSC 類器官研究已全面進(jìn)入動(dòng)態(tài)仿生、精準(zhǔn)剪切力調(diào)控、高通量標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展階段，傳統(tǒng)靜態(tài)培養(yǎng)體系已無法匹配前沿科研標(biāo)準(zhǔn)。北京基爾比高通量類器官精密搖擺灌注儀，解決 iPSC 類器官壞死、成熟度不足、力學(xué)微環(huán)境缺失、通量低下四大核心難題，兼具國產(chǎn)設(shè)備成本優(yōu)勢、全耗材兼容性、長期穩(wěn)定運(yùn)行能力，無論基礎(chǔ)發(fā)育機(jī)制研究、疾病模型構(gòu)建還是藥物高通量篩選，助力搭建完整 iPSC 動(dòng)態(tài)類器官研究平臺(tái)。
附：
北 京 基 爾 比 生物 科技公司 主營產(chǎn)品：
AnimFree 體外類器官氣溶膠暴露裝置
Kirkstall 3D細(xì)胞類器官串聯(lián)式自動(dòng)灌流系統(tǒng)，
BiomimX uBeat®多功能動(dòng)態(tài)器官芯片系統(tǒng)
Kilby Gravity 微重力旋轉(zhuǎn)細(xì)胞類器官培養(yǎng)系統(tǒng)RCCS，
動(dòng)植物/微生物等地面重力環(huán)境模擬裝置【可以定制】，
Kilby Bio 高通量類器官精密搖擺儀
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