ระบบเพาะเลี้ยงเซลล์แบบหมุน

ระบบเพาะเลี้ยงเซลล์แบบหมุน (RCCS) เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อเพาะเลี้ยงกลุ่ม เซลล์สามมิติในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงในช่วงต้นทศวรรษ 1990 นักวิจัย ของ NASAเริ่มพัฒนาฮาร์ดแวร์ที่จะช่วยให้พวกเขาสามารถศึกษาเนื้อเยื่อเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม—รวมถึงมนุษย์—ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง นอกจากนี้พวกเขายังต้องการอุปกรณ์นี้เพื่อปกป้องวัฒนธรรมที่เปราะบางจากความปั่นป่วนของการปล่อยและลงจอดของกระสวยอวกาศ อุปกรณ์ที่ได้นี้ทำให้สามารถเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเนื้องอกมะเร็งและไวรัสภายนอกร่างกายได้ ทั้งในอวกาศและบนโลก^{[ 1 ]}

เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์—ซึ่งในเชิงพาณิชย์เรียกว่า ระบบเพาะเลี้ยงเซลล์แบบหมุน (Rotary Cell Culture System หรือ RCCS)—มีข้อดีหลายประการที่เหนือกว่าวิธีการเพาะเลี้ยงเซลล์ในห้องปฏิบัติการทั่วไป เซลล์ที่เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการมักมีขนาดเล็ก แบน และเป็นสองมิติ ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ที่เพาะเลี้ยงตามปกติ แต่เนื้อเยื่อที่เพาะเลี้ยงใน RCCS จะมีขนาดใหญ่กว่าและเป็นสามมิติ มีลักษณะโครงสร้างและทางเคมีคล้ายกับเนื้อเยื่อปกติ นอกจากนี้ RCCS ยังไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวภายใน จึงช่วยลดแรงที่อาจทำลายเซลล์ที่บอบบางได้

การใช้เทคโนโลยี RCCS นักวิจัยอาจสามารถทดสอบสารเคมีบำบัดกับเซลล์มะเร็งของผู้ป่วยเองนอกร่างกายของผู้ป่วยได้ นอกจากนี้ยังมีโอกาสที่คล้ายกันสำหรับการวิจัยโรคเอดส์: RCCS สามารถสร้างเซลล์โฮสต์ HIV ของมนุษย์ที่สามารถติดเชื้อและศึกษาได้^{[ 1 ]}

RCCS สามารถนำมาใช้ศึกษาโรคมะเร็ง โรคซิสติกไฟโบรซิสและโรคติดเชื้อเช่นไข้หวัดนกไวรัสอีโบลาและฝีดาษลิง RCCS สามารถจัดหาเนื้อเยื่อสำหรับการพัฒนา วัคซีน เอชไอวีและยาอื่นๆ การประยุกต์ใช้ RCCS อีกอย่างหนึ่งคือการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อทดแทนสำหรับตับ ผิวหนัง และไขกระดูก^{[ 2 ]}

ระบบนี้ประกอบด้วยห้องเพาะเลี้ยงเซลล์ทรงกระบอกปิด ซึ่งบรรจุด้วยของเหลวที่เป็นตัวกลางในการเจริญเติบโตของเซลล์บนอนุภาคขนาดไมโครเมตร ห้องเพาะเลี้ยงจะหมุนรอบแกนแนวนอน ทำให้เซลล์สามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่คล้ายกับการตกอย่างอิสระในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง ออกซิเจนซึ่งจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของเซลล์จะถูกส่งเข้าไปในของเหลวผ่านผนังที่มีรูพรุนในห้องเพาะเลี้ยง

นักวิจัยของ NASA ที่เป็นผู้นำในการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ ได้รับรางวัลนักประดิษฐ์แห่งปีของ NASA ประจำปี 1991 ร่วมกัน เนื่องจากผลงานของพวกเขาในโครงการนี้