廣州2026年1月12日 /美通社/ -- 以下內(nèi)容來(lái)自肽度TIMEDOO報(bào)道：

當(dāng)實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿中一片"寂靜"，細(xì)胞真的能展現(xiàn)它們?cè)谌梭w內(nèi)真實(shí)的生命狀態(tài)嗎？這一困擾生命科學(xué)界數(shù)十年的根本性問(wèn)題，正隨著培養(yǎng)技術(shù)的革新迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)。

在人體內(nèi)，細(xì)胞始終處于復(fù)雜的動(dòng)態(tài)環(huán)境中：血管內(nèi)皮細(xì)胞持續(xù)感受血流剪切力；實(shí)體組織內(nèi)部存在不同程度的靜水壓；肺泡細(xì)胞隨呼吸起伏經(jīng)歷周期性壓力變化。這些物理信號(hào)通過(guò)整合素受體與細(xì)胞骨架網(wǎng)絡(luò)形成傳導(dǎo)軸，將信號(hào)傳遞至細(xì)胞核，調(diào)控基因表達(dá)與細(xì)胞功能。核纖層蛋白Lamin A/C感知核膜張力變化，Hippo通路效應(yīng)分子YAP/TAZ則作為關(guān)鍵力學(xué)轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)決定。然而，傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)僅關(guān)注溫度、濕度和CO?濃度，將復(fù)雜的體內(nèi)環(huán)境簡(jiǎn)化為靜態(tài)條件，導(dǎo)致體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果難以轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。

一、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)：細(xì)胞培養(yǎng)的范式轉(zhuǎn)變

碳碼科技研發(fā)的細(xì)胞組織培養(yǎng)系統(tǒng)（YI-22）采用壓差驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)泵灌流，可在0-1.5 kPa生理范圍內(nèi)精確調(diào)控壓力參數(shù)，支持呼吸節(jié)律 (0.2-0.3 Hz) 與脈動(dòng)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(guò)壓強(qiáng)規(guī)律變化增強(qiáng)物質(zhì)擴(kuò)散效率，促進(jìn)細(xì)胞骨架構(gòu)建和細(xì)胞間連接形成。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在適宜力學(xué)刺激下，原代組織樣本可維持結(jié)構(gòu)完整性和功能長(zhǎng)達(dá)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(dòng)灌注-壓力協(xié)同"技術(shù)平臺(tái)，頻率0.5-2 Hz可調(diào)，精確匹配不同組織生理節(jié)律。腸類器官在模擬腸蠕動(dòng)的周期性壓力環(huán)境下，展現(xiàn)出更成熟的隱窩-絨毛結(jié)構(gòu)；腦類器官表現(xiàn)出更復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)。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(xué)微環(huán)境：重塑細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)

細(xì)胞不僅感知環(huán)境"軟硬"和"壓力"，還通過(guò)釋放外泌體與其他細(xì)胞"對(duì)話"。研究發(fā)現(xiàn)，適宜力學(xué)刺激通過(guò)YAP/TAZ"力學(xué)開(kāi)關(guān)"和細(xì)胞骨架"繩索系統(tǒng)"，增加外泌體產(chǎn)生量，同時(shí)調(diào)控其內(nèi)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(xì)胞代謝功能；而在3D環(huán)境中，相同參數(shù)促進(jìn)細(xì)胞極性建立與組織結(jié)構(gòu)形成。

傳統(tǒng)靜態(tài)培養(yǎng)如同將細(xì)胞關(guān)在"無(wú)聲房間"，72小時(shí)后細(xì)胞間"對(duì)話"能力下降65%，外泌體產(chǎn)量減少50%，嚴(yán)重影響研究可靠性。碳碼科技動(dòng)態(tài)培養(yǎng)系統(tǒng)模擬體內(nèi)真實(shí)環(huán)境，重建細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)，為疾病機(jī)制研究提供生理相關(guān)性更高的平臺(tái)。

三、臨床視角驅(qū)動(dòng)的技術(shù)創(chuàng)新

碳碼科技創(chuàng)始人杜崗博士擁有近20年臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，曾在美國(guó)紐約大學(xué)大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí)2年余，形成了臨床醫(yī)學(xué)與生物工程的交叉視野。他深刻理解實(shí)驗(yàn)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(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。他的跨學(xué)科背景使產(chǎn)品設(shè)計(jì)始終圍繞真實(shí)生理需求，不僅關(guān)注技術(shù)參數(shù)，更注重模擬真實(shí)的生物力學(xué)節(jié)律。

目前，碳碼科技產(chǎn)品已獲全國(guó)50余家知名科研機(jī)構(gòu)使用認(rèn)可，包括北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)等知名院校?？蒲腥藛T反饋表明，引入生理性力學(xué)環(huán)境后，體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生物學(xué)相關(guān)性和臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值顯著提高。多家企業(yè)初步應(yīng)用反饋顯示，該技術(shù)有助于提升藥物毒性評(píng)估的可靠性，為降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)提供新工具。

四、科學(xué)新標(biāo)準(zhǔn)：走向更高保真度的研究時(shí)代

碳碼科技即將發(fā)布適配自身儀器的無(wú)泵細(xì)胞芯片，通過(guò)精密壓差調(diào)節(jié)（0.1-10 kPa可調(diào)），無(wú)需外部泵即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定流體控制，解決微流控技術(shù)在長(zhǎng)期培養(yǎng)中的氣泡干擾與流速不穩(wěn)問(wèn)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(shè)計(jì)，并積極布局多類器官芯片平臺(tái)。

50家知名實(shí)驗(yàn)室的選擇，反映了科學(xué)界對(duì)研究真實(shí)性的共同追求。當(dāng)生理性力學(xué)微環(huán)境成為細(xì)胞培養(yǎng)新標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)原代組織在體外維持更長(zhǎng)時(shí)間功能活性，科研范式正在發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變 —— 真正的科學(xué)進(jìn)步不是將復(fù)雜系統(tǒng)過(guò)度簡(jiǎn)化，而是發(fā)展更精細(xì)的方法捕捉其真實(shí)復(fù)雜性。