廣州2026年1月12日 /美通社/ -- 以下內容來自肽度TIMEDOO報道：
當實驗室的培養(yǎng)皿中一片"寂靜"，細胞真的能展現(xiàn)它們在人體內真實的生命狀態(tài)嗎？這一困擾生命科學界數(shù)十年的根本性問題，正隨著培養(yǎng)技術的革新迎來轉機。
在人體內，細胞始終處于復雜的動態(tài)環(huán)境中：血管內皮細胞持續(xù)感受血流剪切力；實體組織內部存在不同程度的靜水壓；肺泡細胞隨呼吸起伏經歷周期性壓力變化。這些物理信號通過整合素受體與細胞骨架網絡形成傳導軸，將信號傳遞至細胞核，調控基因表達與細胞功能。核纖層蛋白Lamin A/C感知核膜張力變化，Hippo通路效應分子YAP/TAZ則作為關鍵力學轉錄因子，調控細胞命運決定。然而，傳統(tǒng)細胞培養(yǎng)僅關注溫度、濕度和CO?濃度，將復雜的體內環(huán)境簡化為靜態(tài)條件，導致體外實驗結果難以轉化為臨床應用。
TSS智能仿生微生理培養(yǎng)系統(tǒng)
一、從靜態(tài)到動態(tài)：細胞培養(yǎng)的范式轉變
碳碼科技研發(fā)的細胞組織培養(yǎng)系統(tǒng)（YI-22）采用壓差驅動技術實現(xiàn)無泵灌流，可在0-1.5 kPa生理范圍內精確調控壓力參數(shù)，支持呼吸節(jié)律 (0.2-0.3 Hz) 與脈動血流 (1-1.2 Hz) 等生物節(jié)律波形定制。該系統(tǒng)突破傳統(tǒng)靜態(tài)培養(yǎng)限制，通過壓強規(guī)律變化增強物質擴散效率，促進細胞骨架構建和細胞間連接形成。實驗數(shù)據(jù)顯示，在適宜力學刺激下，原代組織樣本可維持結構完整性和功能長達28天，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)培養(yǎng)方法。
碳碼科技TSS組織器官培養(yǎng)系統(tǒng)（DZ-21）則采用"脈動灌注-壓力協(xié)同"技術平臺，頻率0.5-2 Hz可調，精確匹配不同組織生理節(jié)律。腸類器官在模擬腸蠕動的周期性壓力環(huán)境下，展現(xiàn)出更成熟的隱窩-絨毛結構；腦類器官表現(xiàn)出更復雜的神經網絡活動。這種功能成熟度提升為疾病建模和藥物篩選提供了更可靠的體外模型。
二、力學微環(huán)境：重塑細胞通訊網絡
細胞不僅感知環(huán)境"軟硬"和"壓力"，還通過釋放外泌體與其他細胞"對話"。研究發(fā)現(xiàn)，適宜力學刺激通過YAP/TAZ"力學開關"和細胞骨架"繩索系統(tǒng)"，增加外泌體產生量，同時調控其內容物組成。在2D培養(yǎng)中，0.3-1.0 kPa周期性壓力主要提升肝細胞代謝功能；而在3D環(huán)境中，相同參數(shù)促進細胞極性建立與組織結構形成。
傳統(tǒng)靜態(tài)培養(yǎng)如同將細胞關在"無聲房間"，72小時后細胞間"對話"能力下降65%，外泌體產量減少50%，嚴重影響研究可靠性。碳碼科技動態(tài)培養(yǎng)系統(tǒng)模擬體內真實環(huán)境，重建細胞通訊網絡，為疾病機制研究提供生理相關性更高的平臺。
三、臨床視角驅動的技術創(chuàng)新
碳碼科技創(chuàng)始人杜崗博士
碳碼科技創(chuàng)始人杜崗博士擁有近20年臨床醫(yī)學實踐經驗，曾在美國紐約大學大學醫(yī)學院學習2年余，形成了臨床醫(yī)學與生物工程的交叉視野。他深刻理解實驗室與臨床之間的鴻溝。"在培養(yǎng)皿中表現(xiàn)出色的藥物，為何在患者身上常常失效？"這一臨床困惑推動技術創(chuàng)新。他的跨學科背景使產品設計始終圍繞真實生理需求，不僅關注技術參數(shù)，更注重模擬真實的生物力學節(jié)律。
目前，碳碼科技產品已獲全國50余家知名科研機構使用認可，包括北京大學、復旦大學、上海交通大學等知名院校。科研人員反饋表明，引入生理性力學環(huán)境后，體外實驗結果的生物學相關性和臨床轉化價值顯著提高。多家企業(yè)初步應用反饋顯示，該技術有助于提升藥物毒性評估的可靠性，為降低研發(fā)風險提供新工具。
四、科學新標準：走向更高保真度的研究時代
碳碼科技即將發(fā)布適配自身儀器的無泵細胞芯片，通過精密壓差調節(jié)（0.1-10 kPa可調），無需外部泵即可實現(xiàn)穩(wěn)定流體控制，解決微流控技術在長期培養(yǎng)中的氣泡干擾與流速不穩(wěn)問題。公司還規(guī)劃于2026年推出高壓力微環(huán)境系統(tǒng)，專為腫瘤藥物研發(fā)設計，并積極布局多類器官芯片平臺。
3D 培養(yǎng)的壓差培養(yǎng)系統(tǒng)設備測試中
50家知名實驗室的選擇，反映了科學界對研究真實性的共同追求。當生理性力學微環(huán)境成為細胞培養(yǎng)新標準，當原代組織在體外維持更長時間功能活性，科研范式正在發(fā)生根本性轉變 —— 真正的科學進步不是將復雜系統(tǒng)過度簡化，而是發(fā)展更精細的方法捕捉其真實復雜性。
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