德國卡爾泰克斯徑向氣路細(xì)胞暴露染毒系統(tǒng)Cultex RFS

徑向氣路細(xì)胞暴露染毒系統(tǒng)Cultex RFS摒棄了原有的并排式腔室和管路設(shè)計(jì)，采用更加科學(xué)的徑向氣路氣溶膠通道和腔室設(shè)計(jì)，在氣溶膠粒徑分布，沉積效率和濃度、氣流流量與流速、發(fā)生到暴露的時(shí)間、溫度等各個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，其每一個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)無不體現(xiàn)了Cultex研發(fā)人員十幾年體外暴露的實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)與智慧。主要用于以氣體氣溶膠，粉塵顆粒物氣溶膠（PM2.5，PM10，納米物質(zhì)），汽車尾氣，香yan煙霧等物質(zhì)，對體外培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行氣液界面的暴露染毒實(shí)驗(yàn)。是細(xì)胞染毒，細(xì)胞暴露實(shí)驗(yàn)最科學(xué)的技術(shù)方案。

徑向氣路細(xì)胞暴露染毒系統(tǒng)Cultex RFS是一個(gè)氣溶膠徑向氣路對細(xì)胞直接暴露染毒系統(tǒng)。RFS細(xì)胞染毒系統(tǒng)由基本的底部細(xì)胞模塊和頂部氣溶膠供應(yīng)模塊構(gòu)成，兩者通過鎖定裝置整成架式結(jié)構(gòu)。在暴露前，頂部的模塊氣溶膠供應(yīng)模塊與底部培養(yǎng)暴露模塊就通過鎖定裝置緊密連接在一起。頂部氣溶膠通道是由一個(gè)主通道連接三個(gè)輻射狀分布?xì)獾?，氣溶膠通過主通道后分別對培養(yǎng)暴露腔室內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)行直接染毒。底部模塊內(nèi)置三個(gè)培養(yǎng)腔，他們可以通過電腦控制，獨(dú)立提供培養(yǎng)基。如果需要，模塊可以通過靜電裝置，GX徹底地完成顆粒的靜電沉積。整個(gè)系統(tǒng)的氣溶膠通道，培養(yǎng)基供應(yīng)通道都是獨(dú)立的，加上特殊的微孔半透膜技術(shù)以及完備的環(huán)境控制系統(tǒng)和精細(xì)的氣溶膠通道設(shè)計(jì)，使其成為GX、穩(wěn)定、精密的細(xì)菌或細(xì)胞體外暴露染毒系統(tǒng)，特別是含有顆粒物的可吸入氣體的暴露染毒。

                    RFS模擬外觀圖                                                 各部分結(jié)構(gòu)圖

                 頂部氣溶膠供給模塊結(jié)構(gòu)圖                                    底部細(xì)胞模塊結(jié)構(gòu)圖
主要特點(diǎn)：

1、  每個(gè)模塊可提供6.5 mm, 12 mm and 24 mm三種規(guī)格半透膜培養(yǎng)皿插件；

2、  通過嵌入式氣道進(jìn)行氣體交換；

3、  所有組件均可進(jìn)行高溫高壓滅菌；

4、  主體結(jié)構(gòu)由高級(jí)硅酸鹽玻璃及拋光不銹鋼制造，外形優(yōu)美且耐腐蝕；

5、  穩(wěn)定易操作的架式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

——通過導(dǎo)軌控制簡單移動(dòng)底部模塊，就可以非常容易地進(jìn)行培養(yǎng)位置的裝載。

——頂部結(jié)構(gòu)通過特殊設(shè)計(jì)的鎖定裝置很容易地與底部培養(yǎng)暴露腔緊鎖在一起，保持良好的氣密性。

6、  底部的培養(yǎng)暴露腔通過頂部模塊的通氣口，很容易地就連接到氣溶膠發(fā)生裝置進(jìn)行暴露染毒；

7、  細(xì)胞培養(yǎng)

——三個(gè)內(nèi)置培養(yǎng)腔分別通過底部內(nèi)置管道進(jìn)行單獨(dú)的培養(yǎng)基供應(yīng)

——可通過各自的培養(yǎng)基供應(yīng)管道分別控制調(diào)節(jié)培養(yǎng)基流量

——通過獨(dú)立的培養(yǎng)基進(jìn)出口可對每個(gè)培養(yǎng)腔進(jìn)行靜態(tài)、間歇性或連續(xù)性的培養(yǎng)基供給

——每個(gè)培養(yǎng)腔都有獨(dú)立的水套式循環(huán)水浴控制

8、  是一套直接暴露的生物實(shí)驗(yàn)裝置；

——實(shí)驗(yàn)氣體通過頂部模塊的中心進(jìn)氣管進(jìn)入底部模塊，然后分別通過三條輻射狀管路分別進(jìn)入暴露腔進(jìn)行暴露染毒

——三個(gè)內(nèi)部暴露腔通過獨(dú)立的進(jìn)出氣口分別進(jìn)行獨(dú)立的暴露染毒

——培養(yǎng)基表面均勻分別并沉淀著實(shí)驗(yàn)顆粒物質(zhì)

9、  系統(tǒng)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)及自身可提供的十分的環(huán)境，讓系統(tǒng)具有幾具wan美的實(shí)驗(yàn)重復(fù)性；

10、 各種測量端點(diǎn)：形態(tài)學(xué)，生物化學(xué)，分子生物學(xué)以及遺傳學(xué)端點(diǎn)；

11、 可完成單層培養(yǎng)基及組織的直接暴露結(jié)構(gòu)。     

 
     徑向氣路細(xì)胞暴露染毒系統(tǒng)RFS是用于空氣中可吸入化學(xué)物，在體外進(jìn)行毒理分析的常用平臺(tái)，如氣體，VOC，大氣條件下復(fù)雜氣體混合物等。培養(yǎng)的細(xì)胞或細(xì)菌等通過氣/液或其/瓊脂界面直接與實(shí)驗(yàn)毒性化學(xué)物質(zhì)接觸進(jìn)行暴露染毒。特別是含顆粒物的毒性物質(zhì)對細(xì)胞的體外暴露，與第一代玻璃制Cultex CC、CG模塊相比，具有明顯的優(yōu)勢。

首先，Cultex RFS新的徑向氣路氣溶膠徑向分散設(shè)計(jì)，使實(shí)驗(yàn)物質(zhì)在transwell內(nèi)更加均勻、GX的分配，保證了系統(tǒng)對有毒化合物質(zhì)真實(shí)的敏感性。保證每個(gè)細(xì)胞腔室暴露的顆粒物具有高度重復(fù)性的粒徑大小、濃度和沉降效率，同時(shí)擴(kuò)展了顆粒物沉積、氣溶膠參數(shù)監(jiān)測等方面的功能。 

Figure 3a: Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation with 50 particles starting in each chamber of the CULTEX RFS.

Figure 3b: Inlet adapter for the CULTEX? Radial Flow System with integrated nozzle.
Figure3 由Cultex公司提供，來源：The air-liquid interface exposure of human lung cells in the CULTEX? Radial Flow System (RFS)

  表1. 采用RFS對三個(gè)腔室進(jìn)行60分鐘氧化銅顆粒暴露后，每個(gè)腔室內(nèi)膜的氧化銅的沉積量的統(tǒng)計(jì)。
   表1由Cultex公司提供，來源：BioMed Research International Volume 2013, Article ID 734137, 15 pages  Academic Editor: Abderrahim Nemmar

   其次，在細(xì)胞培養(yǎng)插件（cell culture inserts）的選擇上，更加靈活，通過選用適配器，Cultex RFS幾

乎可以與任何廠家生產(chǎn)的任何型號(hào)的細(xì)胞培養(yǎng)插件，如Corning，Falcon，Milipore，Membrane Dummy Assembly的6.5mm，12mm，24mm各個(gè)尺寸，或者是用于回復(fù)突變試驗(yàn)（Ames assay）的36mm培養(yǎng)皿（Petri dishes）。如下圖

Cultex RFS最基本常用的模塊完全有偏硅酸玻璃制成，每個(gè)模塊有三個(gè)毒理的腔室，每個(gè)腔室有用于細(xì)胞培養(yǎng)的內(nèi)襯墊，毒理的培養(yǎng)基供應(yīng)管道。恒定溫度是由外部的流量可控的恒溫水浴保證。獨(dú)特的密封環(huán)和一個(gè)特殊的連接機(jī)制，確?；灸K和頂部氣溶膠供應(yīng)模塊之間的緊密聯(lián)系。頂部模塊也有進(jìn)/出的水浴回路，以避免氣溶膠冷凝。氣溶膠的入口連接到氣溶膠發(fā)生器/稀釋系統(tǒng)和出口知道真空泵。
    Cultex EDD電沉積設(shè)備是細(xì)胞暴露染毒系統(tǒng)wan美的補(bǔ)充。Cultex精心設(shè)計(jì)開發(fā)的電沉積裝置，其重現(xiàn)性好，易控制和優(yōu)化粒子的沉積。該系統(tǒng)在不干擾細(xì)胞的情況下，有效的進(jìn)行顆粒物的沉積。它擴(kuò)展應(yīng)用的可能性和的新的功能，允許在顆粒濃度較低的情況下，特別GX的完成顆粒物的沉積。

     德國Cultex公司是毒性化學(xué)物質(zhì)對培養(yǎng)細(xì)菌或哺乳動(dòng)物細(xì)胞毒理影響分析技術(shù)的。細(xì)胞暴露，細(xì)胞染毒的**技術(shù)方案。該公司在空氣中可吸入物質(zhì)對呼吸道、細(xì)胞及細(xì)菌等吸入毒理專業(yè)領(lǐng)域具有影響力。Cultex RFS細(xì)胞暴露染毒系統(tǒng)憑借其獨(dú)特的氣溶膠徑向氣路設(shè)計(jì)與微孔半透膜技術(shù)，加之合理的人性化的控制系統(tǒng)，已經(jīng)成為細(xì)胞或細(xì)菌體外染毒工具，其的GX性與穩(wěn)定性使細(xì)胞體外暴露染毒技術(shù)步入直接暴露染毒的時(shí)代。