構(gòu)建腦類器官時(shí)使用北京基爾比生物公司研制生產(chǎn)的微重力培養(yǎng)系統(tǒng)，主要源于其能模擬體內(nèi)du te的物理環(huán)境，解決傳統(tǒng)培養(yǎng)方式的局限性，從而提升腦類器官的生理相關(guān)性和功能成熟度。

1. 模擬體內(nèi)微環(huán)境，促進(jìn)三維結(jié)構(gòu)形成

- 傳統(tǒng)培養(yǎng)的缺陷：常規(guī)培養(yǎng)條件下（如貼壁培養(yǎng)），細(xì)胞受重力影響易聚集于培養(yǎng)容器底部，形成二維或不規(guī)則三維結(jié)構(gòu)，難以模擬大腦復(fù)雜的層狀結(jié)構(gòu)和神經(jīng)環(huán)路。 

 - 微重力的優(yōu)勢(shì)： 微重力環(huán)境（如北京基爾比生物公司研制生產(chǎn)的微重力培養(yǎng)反應(yīng)器系統(tǒng)）通過(guò)降低流體剪切力和重力沉降效應(yīng)，使細(xì)胞在懸浮狀態(tài)下自由組裝，形成更接近真實(shí)大腦的三維立體結(jié)構(gòu)，包括皮質(zhì)層、腦室區(qū)等區(qū)域分化，以及神經(jīng)元與膠質(zhì)細(xì)胞的有序排列。

2. 增強(qiáng)細(xì)胞間相互作用，促進(jìn)功能成熟

- 神經(jīng)血管單元的構(gòu)建：大腦中神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等通過(guò)復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)相互作用。微重力培養(yǎng)系統(tǒng)可促進(jìn)多種細(xì)胞類型的共培養(yǎng)，例如誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞與神經(jīng)祖細(xì)胞自發(fā)形成“神經(jīng)血管單元"，模擬血腦屏障（BBB）的結(jié)構(gòu)和功能，這在傳統(tǒng)培養(yǎng)中難以實(shí)現(xiàn)。  

- 電生理功能的提升：    研究表明，微重力環(huán)境下培養(yǎng)的腦類器官中，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的電活動(dòng)（如動(dòng)作電位、突觸傳遞）更活躍，且能形成功能性突觸連接，接近胎兒大腦的發(fā)育水平。

3. 模擬胚胎發(fā)育的力學(xué)信號(hào)

- 發(fā)育過(guò)程的力學(xué)調(diào)控： 胚胎發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞所處的力學(xué)環(huán)境（如流體流動(dòng)、細(xì)胞外基質(zhì)硬度）對(duì)神經(jīng)祖細(xì)胞的增殖、分化和遷移至關(guān)重要。微重力系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)參數(shù)（如旋轉(zhuǎn)速度），可模擬胚胎神經(jīng)管形成時(shí)的低剪切力環(huán)境，促進(jìn)神經(jīng)上皮細(xì)胞的極化和神經(jīng)管樣結(jié)構(gòu)的生成。  

- 減少機(jī)械應(yīng)力干擾：    傳統(tǒng)攪拌式培養(yǎng)易產(chǎn)生較強(qiáng)的機(jī)械應(yīng)力，可能損傷脆弱的神經(jīng)前體細(xì)胞。微重力培養(yǎng)通過(guò)溫和的流體運(yùn)動(dòng)傳遞營(yíng)養(yǎng)和信號(hào)分子，避免機(jī)械損傷，維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。

4. 提高類器官的可重復(fù)性和穩(wěn)定性

- 標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)條件： 微重力培養(yǎng)系統(tǒng)（如北京基爾比生物科技研制生產(chǎn)Rotary Cell Culture System——最新微重力旋轉(zhuǎn)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)RCCS，其核心突破在于通過(guò)動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)/雙軸回轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，分散或增強(qiáng)重力矢量，從而在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中模擬太空微重力或超重力環(huán)境，促進(jìn)細(xì)胞間的自然交互與功能表達(dá)，顯著提升細(xì)胞培養(yǎng)的生理相關(guān)性。為科研人員提供了研究細(xì)胞在特殊重力條件下生長(zhǎng)、分化及組織形成的理想工具。）可精確控制溫度、氣體濃度、流體動(dòng)力學(xué)等參數(shù)，減少批次間差異，提升類器官的一致性，這對(duì)藥物篩選和疾病建模至關(guān)重要。  

- 長(zhǎng)期培養(yǎng)的可行性：    傳統(tǒng)培養(yǎng)中，類器官因營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足和代謝廢物積累，難以長(zhǎng)期維持。微重力系統(tǒng)通過(guò)持續(xù)的培養(yǎng)基循環(huán)和廢物清除，支持類器官存活數(shù)周甚至數(shù)月，為研究大腦發(fā)育的長(zhǎng)期過(guò)程（如神經(jīng)退行性變）提供了可能。

5. 研究重力相關(guān)的神經(jīng)發(fā)育機(jī)制

- 重力對(duì)神經(jīng)發(fā)育的影響：重力不僅是物理因素，還可能通過(guò)調(diào)控細(xì)胞骨架、信號(hào)通路（如Wnt/β-catenin通路）影響神經(jīng)細(xì)胞行為。微重力環(huán)境為研究重力在神經(jīng)發(fā)育中的作用提供了du te模型，例如揭示失重狀態(tài)下神經(jīng)嵴細(xì)胞遷移異常的機(jī)制。  

- 太空醫(yī)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值： 在航天任務(wù)中，宇航員的神經(jīng)系統(tǒng)可能受微重力影響發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能改變。腦類器官的微重力培養(yǎng)可模擬太空環(huán)境對(duì)人類大腦的影響，為開(kāi)發(fā)神經(jīng)保護(hù)策略提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。北京基爾比生物科技研制生產(chǎn)Rotary Cell Culture System微重力培養(yǎng)系統(tǒng)通過(guò)模擬體內(nèi)力學(xué)環(huán)境、促進(jìn)三維結(jié)構(gòu)形成和細(xì)胞間互作，顯著提升了腦類器官的生理真實(shí)性和研究?jī)r(jià)值。隨著技術(shù)進(jìn)步（如Kirkstall微流控類器官串聯(lián)器官芯片與微重力結(jié)合），該系統(tǒng)將在腦疾病建模、藥物研發(fā)和太空神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮更重要作用。