LUMEGEN血管体外应力培养系统
系统应用背景 
血液动力学在血管重建中起着重要作用，应力对血管重建的影响越来越受到重视。在正常生理环境中，动脉血管始终处于血压和血流的作用下。血压和血流所引起 的机械应力，即周向应力和切应力，始终作用于血管壁。当这些机械应力发生改变时，就会导致血管产生功能和结构的适应性变化。这方面的研究常采用两种实验模型，即人工复制的动物模型与细胞培养模型。动物模型可以有效地研究在体血管重建与应力的关系。然而，利用动物模型在体区分应力与神经、体液因素的影响却比较困难，也不易人为控制各种实验条件，不利于充分理解应力对血管重建的影响。体外的细胞培养模型可以简便有效地控制实验条件，在研究血液动力学环境对血管壁细胞新陈代谢的影响方面发挥着重要作用。LUMEGEN血管体外应力培养系统可以模拟出更接近在体状态， 同时又消除了在体神经及体液因素对血管活动的影响，易于有效控制单一的实验条件。LUMEGEN系统是的血管体外应力培养装置及培养系统。LUMEGEN系统不仅能模拟在体状态下血流的周期性脉动， 还能模拟不同压力下血液对血管壁细胞的刺激效应，进而方便研究人员研究流体切应力大小及对血管壁细胞的影响。 
系统及运行原原理介绍
LUMEGEN是一种全新设计的血管体外培养装置，该装置可帮助科研人员进行应变下体外培养动脉的蛋白组学、分子信号传导、体外培养血管中膜平滑肌细胞基因表达的影响、主动脉瘤患者主动脉瓣闭锁和其他遗传性疾病的细胞和分子机制、不同压力条件对体外培养动脉中膜平滑肌细胞增殖与凋亡的影响、血管内皮细胞在体外应力培养前后的形态学分析等一系列高等级的研究。 
LUMEGEN提供了多种不同外径尺寸的血管连接管来与不同内径大小的血管进行连接，连接管添加密封圈和紧固件加以适当固定，这样既解决了血管、血管连接管和培养槽的连接及固定的同轴性问题，又解决了密封问题。 

图1 LUMEGEN血管体外应力培养装置 
 

图2激光测位仪用来实时测量出血管的外径 


图3 LUMEGEN血管体外应力培养装置的同轴血管培养装置

图4 LUMEGEN系统可以并行连接多达六个不同的同轴血管培养装置
主要应用领域案例

1.应变下体外培养动脉的蛋白组学、分子信号传导研究 
2.体外培养血管中膜平滑肌细胞基因表达的影响 
3.主动脉瘤患者主动脉瓣闭锁和其他遗传性疾病的细胞和分子机制 
4.不同压力条件对体外培养动脉中膜平滑肌细胞增殖与凋亡的影响 
5.血管内皮细胞在体外应力培养前后的形态学分析 
6.颈总动脉及人隐静脉进行流体作用下的血管体外培养分析 
7.脉动性高压力作用下体外培养颈总动脉的收缩反应 
8.体外高压和低压培养后动脉结构和力学性能分析 
9.体外高压培养进行血管平滑肌细胞凋亡诱导产生SDF-1α促进动脉硬化过程分析 
10.体外培养的高血压病动脉平滑肌细胞端粒酶活性检测
主要参数
1.压力控制范围：0-200 mmHg
2.低速流体流量控制范围：1-100 mL/min
3.高速流体流量控制范围：100 - 800 mL/min
4.血管连接管外径：2 - 6 mm （2,3,4,5,6mm）
5.血管连接管长度控制：10- 60 mm
6.波形控制：正弦波形（自定义振幅和时间）
7.无菌培养室体积：60毫升 
8.Growthworks?控制系统软件：多波形控制，数据采集和多电机运行控制。

我公司另外代理InBreath经济型中空组织器官血管应力培养生物反应系统

中空器官生物反应器是一个旋转的，双室的生物反应器，它可以作为一个独立的设备被置于培养箱用于气体和温度控制。系统配有不同型号的样品支架，管状基质的两个表面可以用于细胞接种和培养，可以培养种类不同的或型号不同的中空组织并且其纵轴的支架可以进行旋转运动，使培养基混合均匀，增加氧合和质量传递。系统配有一种聚合培养小室，整个培养过程均在此小室中进行，并且腔内和腔外流动通路可以被连接或独立，应用范围广泛，吸气生物反应器适合再生管状中空器官如气管、支气管、血管、食道和肠等。

2.系统特点 
（1） 培养小室和支架有不同的型号，使用比较灵活，可以培养种类不同的或型号不同的中空组织。

（2） 支架的纵轴可以旋转，使培养基混合均匀，增加氧合和质量传递。

（3）体积小，节省空间，操作简单，使用方便。

（4）ORCA控制器和气体监测系统可监测气体浓度，如CO2，O2和pH值。

（5）反应器组成部分均可拆卸，可以利用实验室常规方法如高压灭菌以及环氧乙烷和等离子体灭菌方法进行灭菌。 
（6）应用范围广泛，适合再生管状中空器官如气管、支气管、血管、食道和肠等，可以用于研究物理和化学刺激。

3.应用范围 
中空器官生物反应器由4个主要部分组成：培养小室、电机、样品支架、控制器。其组成部分是生物相容性材料，可有普通的实验室方法如高压灭菌以及环氧乙烷和等离子体灭菌方法进行灭菌。培养小室和支架有不同的型号，使用比较灵活，可以培养种类不同的或型号不同的中空组织。应用范围广泛，适合再生管状中空器官如气管、支气管、血管、食道和肠等。
应用案例：A double-chamber rotating bioreactor for the development of tissue-engineered hollow organs: From concept to clinical trial
此案例应用中空器官生物反应器培养器官用于移植，并跟踪观察。 

病人器官植入后进行2个月移植活检。浅表部分（A）和深段（B）三色免疫组织学（20X）：绿色，细胞角蛋白5和8;红色，胶原蛋白II;蓝色，DAPI（核）。活的上皮细胞（绿色）的片材示于（A）中（箭头），以及许多活的的软骨细胞（红色）显示在（B）中。双色免疫组织学（C;20×）表示上皮细胞（绿色），MHC II类（红：抗原呈递细胞，内皮）。该上皮（绿色）已与一个发达微血管关联（箭头，红）。深活检苏木和伊红图像（D;20×），显示早期血管重建（箭头）。 
Histology of graft biopsies taken by bronchoscopy two months after implantation in a patient. Superficial section (A) and deep section (B) three-colour immunofluorescence histology (20x): green, cytokeratins 5 and 8; red, collagen II; blue, DAPI (nuclei). A sheet of viable epithelial cells (green) is shown in (A) (arrows), and many viable chondrocytes (red) are shown in (B). Two-colour immunofluorescence histology (C; 20 x) showing epithelial cells (green), MHC class II (red: antigen-presenting cells, endothelium).The epithelium (green) is already associated with a well-developed microvasculature (arrows, red). Haematoxylin and eosin image of deep biopsy (D; 20 x) showing early revascularization (arrows).

5.主要参数 
 
6.参考文献 
1. P Macchiarini, P Jungebluth, T Go, M A Asnaghi, L E Rees, T A Cogan, A Dodson, J Martorell, S Bellini, P P Parnigotto, S C Dickinson, A P Hollander, S Mantero, M T Conconi, M A Birchall. Clinical transplantation of a tissue-engineered airway. Lancet 2008;372(9655):2023–30. 
2. M A Asnaghi, P Junglebuth, M T Raimondi, S C Dickinson, L E Rees, T Go, T Cogan, A Dodson, P P Parnigotto, A P Hollander, M A Birchall, M T Conconi, P Macchiarini, S Mantero. A double-chamber rotating bioreactor for the development of tissue-engineered hollow horgans: from concept to clinical trial. Biomaterials 2009;30(2009):5260-5269