问题

大神可以来揭秘一下Cell Oxygenator吗?

回答
好的,让我来为你好好掰扯掰扯“Cell Oxygenator”这个东西。

首先,别被这个名字唬住了,它听起来挺高大上的,好像是什么高科技的实验室设备,能给细胞“充电”一样。实际上,它更多的是一种 概念 或者说是一种 生物工程的设想,尤其是在 再生医学 和 组织工程 领域里被广泛讨论。它不是一个具体、标准化的、我们现在就能在任何实验室里买到的设备名字,更像是一种 功能性的描述。

那么,它到底想解决什么问题呢?核心就在于“Oxygenator”这个词暗示的:氧气供应。

在我们身体里,每一个细胞都需要氧气来维持生命活动,进行能量代谢(也就是我们常说的“呼吸”)。一旦离开了血液循环系统,比如我们在体外培养细胞,或者是在人造器官里,氧气的传递就成了一个大问题。

你可以想象一下,血液循环就像一个高效的“快递网络”,把氧气源源不断地送到身体的每一个角落,同时带走二氧化碳等废物。但当我们离开这个网络,比如培养皿里的细胞,氧气只能依靠扩散的方式从培养液表面渗透进去。而细胞培养液虽然含有溶解氧,但这种扩散速度是有限的,尤其当细胞数量增加,形成较厚的组织块时,里面的细胞就会因为缺氧而死亡。

这就好比你在一个封闭的房间里,只有上面有一个小窗户透进来的空气。住的人多了,空气很快就不够用了,最里面的那些人就得受罪。

所以,“Cell Oxygenator”设想的就是要创造一种能够高效地、实时地为体外培养的细胞或组织提供氧气,并带走二氧化碳的装置或系统。它要做的事情,就是模拟体内血液循环中气体交换的功能。

在组织工程领域,我们常常需要构建三维的细胞支架,然后让细胞在上面生长,最终形成功能性的组织,比如皮肤、软骨、肝脏等。但这些三维组织,特别是那些厚度超过几百微米的,内部细胞就会面临严重的缺氧问题。如果内部细胞都缺氧死了,那我们构建的“组织”也就失去了意义。

那么,这个“Cell Oxygenator”可以从哪些角度去实现呢?这里就涉及到很多不同的技术和设计思路了,可以想象成不同的“快递方案”:

1. 微流控技术(Microfluidics)的应用: 这是目前最热门和有前景的方向之一。你可以想象把细胞培养通道做得非常非常细小,像头发丝一样。在这些微通道里,可以设计精巧的结构,让培养液和氧气以非常接近的方式接触,或者直接将富氧的液体与细胞混合。
举个例子: 就像制作精密的打印机喷头,把液体分流成极细的流,从而增加接触面积。在这些通道中,可能设计成双通道结构,一个通道输送富氧培养液,另一个通道输送低氧或者带有二氧化碳的培养液,在界面处实现气体交换。
优点: 效率高,能精确控制流速和气体浓度,可以构建非常精细的三维结构。

2. 多孔支架和气体渗透设计: 在构建三维支架时,就考虑如何让氧气更容易渗透进去。
举个例子: 使用具有良好透气性的材料制作支架,或者在支架内部设计微通道网络,让氧气可以像渗透到海绵里一样,一层层地深入。
优点: 相对直接,但对支架材料和设计要求很高。

3. 氧气发生装置集成: 直接在培养设备内部集成能够产生氧气的装置。
举个例子: 某些化学反应可以在特定条件下释放氧气,或者使用电解水产生氧气。将这些装置与培养室相结合,持续补充氧气。
优点: 可以提供稳定的氧气来源。
缺点: 需要考虑副产物、安全性以及对细胞环境的影响。

4. 基于细胞内生机制的调控: 这个更偏向于生物学层面,但不排除未来可能的方向。比如,有没有办法让细胞在缺氧环境下也能更好地生存,或者更高效地利用有限的氧气?这可能涉及到基因工程、信号通路调控等。

那具体到“Cell Oxygenator”这个名词,它更常出现在以下几种场景和技术中:

生物反应器(Bioreactors)的改进: 传统的生物反应器虽然能提供细胞生长环境,但在气体交换效率上还有提升空间。新的反应器设计会集成更高效的气体传递膜,或者更优化的流体力学设计,来提升氧气供应能力。
“器官芯片”(Organonachip)技术: 这是微流控技术的典型应用。在非常小的芯片上模拟人体器官的功能,为了让芯片内的细胞(比如肝细胞、心肌细胞)能够模拟体内真实环境,就必须提供精确且高效的气体交换。这里的“氧气器”就是微流控通道和气体注入系统。
3D打印组织工程: 当我们3D打印出厚实的组织模型后,如何让它在体外存活并继续生长,就急需一个能把氧气输送到组织深处的“氧气器”系统。这可能是一个连接到打印体的微流控网络,或者是一个能向组织灌注富氧液体的装置。

为什么说它是一个“设想”或者“概念”多于一个标准化设备呢?

因为不同的细胞类型、不同的组织类型、不同的培养目标,对氧气的需求和耐受程度是不同的。没有一个万能的“Cell Oxygenator”适合所有情况。所以,这个“氧气器”的设计往往是 高度定制化 的,需要根据具体的研究或应用来设计相应的气体供应和交换系统。

所以,如果你在文献或者讨论中看到“Cell Oxygenator”,它通常指的是:

一种用于改善细胞或组织体外培养氧气供应的系统设计或技术。
集成了气体交换膜、微流控通道、富氧液体循环等多种技术手段。
目标是模拟体内循环系统的高效气体交换功能,解决体外培养中深层细胞缺氧的问题。

总的来说,“Cell Oxygenator”代表了我们在追求更逼真、更有效率的体外细胞培养和组织构建过程中,对氧气供应这一关键环节的不断探索和技术突破。它不是一个按钮,而是一个需要集成多种工程和生物学原理来实现的功能。

希望这个“揭秘”能够让你对“Cell Oxygenator”有更清晰的认识,不再觉得它神秘莫测。如果还有什么不清楚的,随时可以再问我!

网友意见

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谢邀。

先上结论——和大部分保健品一样:骗钱的。

这玩意儿搜google是有广告的,一家号称在圣地亚哥的名为California Nutritionals 保健品公司的保健品,但是该公司的地址很含糊,而且网页很蹊跷地有中文版。

看了一下广告,其中重点突出了Homeopathy(顺势疗法),虽然我很想委婉一点儿,但是不得不说,顺势疗法=伪科学。基本上是一套与现代科学无关的,通过自己对各种“药材”或“疗法”进行主观认知并发明出来的“理论体系”。和现在一部分满嘴阴阳五行的中医有异曲同工之妙。

再看看配方——既有维生素,又有草药,还有几样致癌和有毒的物质(当然,那剂量估计吃不出大问题)

Cactus grandiflorus 某种原产北美的仙人掌——这个可以有

R-Alpha Lipoic acid 硫辛酸——一种类维生素

Magnesia gluconicum 葡萄糖酸镁——一种膳食添加剂 (大概是顺势疗法领域特有的构词法)

Magnesia phosphorica 水合磷酸氢镁——一种膳食添加剂(大概是顺势疗法领域特有的构词法)

Nicotinamide 尼克酰胺/烟酰胺——维生素

Vitamin C ——维生素

Vitamin B1——维生素

Vitamin B2——维生素

Vitamin B6——维生素

Naja tripudians ——眼镜蛇毒(从1952年一篇Nature里扒出来这个词的意思)

Adenosine triphosphate——ATP——运动饮料很爱用的添加剂

Anthraquinone 蒽醌——一种致癌物质

Coenzyme A 辅酶A——乙酰CoA的底物

Nicotinamide adenine dinucleotide 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸——一种辅酶,香港保健品商人骗大陆人钱的时候起名叫“诺加因子”。

Para benzoquinone对苯醌——一种根据GHS分类有毒的化学物质

purified water 纯水

USP alcohol 酒精


最后,关于中文广告词,不想吐槽,人家英文网站上的广告还是比较含蓄的,估计受到法律法规限制。这中文广告词是自己开脑洞大大发挥了一番,满嘴胡诌啊。

每一句都很搞笑。

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