腦脊液搏動生物反應器是一種用于生物學和醫學研究的高級實驗設備，其主要功能是通過模擬腦脊液搏動等生理環境，為細胞或組織提供一個接近真實體內的培養條件。其基本原理是將細胞或組織培養在具有透氣性、滲透性和彈性的人工基質上，并通過模擬關節運動、壓力和流體剪切等生理刺激，促進細胞或組織的生長和發育。這種模擬有助于研究細胞在特定生理條件下的行為，以及疾病的發生和發展機制。

　　腦脊液搏動生物反應器在使用前的準備工作：

　　一、設備檢查與校準

　　硬件檢查

　　壓力系統測試：檢查氣壓或液壓驅動裝置是否正常工作，確保壓力輸出穩定且無泄漏。

　　傳感器校準：使用標準壓力計校準壓力傳感器，確保測量精度（如±0.5%誤差內）。

　　溫度控制驗證：確認恒溫模塊能否維持37℃（模擬人體體溫），并檢查加熱均勻性。

　　流體路徑檢查：確保管道、腔室和閥門無堵塞或氣泡，避免影響流體動力學。

　　軟件與參數設置

　　設定基礎參數：根據實驗需求預設搏動頻率（如1 Hz，模擬心率）、壓力幅度（如5-15 mmHg）和循環周期。

　　模擬測試：運行空載測試，觀察壓力波形是否符合生理搏動特征（如正弦波或方波）。

　　二、培養環境準備

　　無菌操作

　　消毒處理：對反應器的腔室、管道和接觸培養物的部件進行高溫高壓滅菌（如121℃、30分鐘）或紫外線照射。

　　超凈工作臺：在Class II生物安全柜中完成樣本裝載和介質更換，避免微生物污染。

　　培養基與添加劑

　　腦脊液模擬液：若缺乏真實腦脊液，可配制等滲生理鹽水（如Hank’s平衡鹽溶液）或定制配方（含葡萄糖、電解質、蛋白質等）。

　　血清添加：根據實驗需求添加胎牛血清（FBS，通常5%~10%）或自體血清，需提前滅活（56℃、30分鐘）以消除補體干擾。

　　氣體環境：通過混合器調節CO?（5%）和O?濃度，維持pH 7.4左右。

　　三、樣本處理與裝載

　　細胞或組織準備

　　神經細胞：

　　分離原代神經細胞或復蘇干細胞（如NSCs），調整密度（如1×10?cells/mL）。

　　用基質膠（如Matrigel）包被腔室底部，模擬體內基底膜環境。

　　組織片段：

　　切割脊髓或腦組織切片（厚度約1~3 mm），確保活性（可通過Live/Dead染色檢測）。

　　用無菌鑷子將組織固定在支架或多孔材料上，避免漂浮導致機械損傷。

　　動態預適應

　　梯度加載：先以低流速（如0.1 mmHg/min）灌注培養基，讓細胞/組織適應流體環境，再逐步提升至目標壓力。

　　初始穩定性觀察：運行前2小時監測細胞貼壁情況或組織位移，必要時調整固定方式。

　　四、操作規范與注意事項

　　避免氣泡引入

　　灌注前通過脫氣處理（如真空抽濾或超聲震蕩）去除培養基中的氣泡，防止氣泡干擾壓力傳導或損傷細胞。

　　防止交叉污染

　　每個樣本使用獨立腔室和管道，更換樣本時徹d清洗并滅菌反應器。

　　記錄與標記

　　記錄設備參數（如壓力值、頻率）、培養基成分、細胞/組織來源及批次號，便于后續分析。

　　備用方案準備

　　準備備用電源、傳感器和緊急停止裝置，應對設備故障或異常壓力波動。