關(guān)節(jié)軟骨生物反應(yīng)器是一種用于培養(yǎng)和維護(hù)人類關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的裝置，可用于研究關(guān)節(jié)軟骨的生物學(xué)和治療方法的探索。該反應(yīng)器通常由多個層次的組件組成，包括細(xì)胞培養(yǎng)槽、流體循環(huán)系統(tǒng)、壓力傳感器和溫度控制器等。其基本原理是將關(guān)節(jié)軟骨組織培養(yǎng)在具有透氣性、滲透性和彈性的人工基質(zhì)上，并通過模擬關(guān)節(jié)運(yùn)動、壓力和流體剪切等生理刺激，促進(jìn)關(guān)節(jié)軟骨組織的生長和發(fā)育。主要組成部分包括培養(yǎng)槽、人工基質(zhì)、壓力傳感器、流體泵和控制系統(tǒng)等。

　　關(guān)節(jié)軟骨生物反應(yīng)器的功能：

　　1、模擬生理環(huán)境

　　氣體環(huán)境控制：關(guān)節(jié)軟骨生物反應(yīng)器能夠創(chuàng)造一個比例適合的二氧化碳和氧氣的氣體環(huán)境，這對于維持細(xì)胞的正常代謝活動至關(guān)重要。

　　pH值精確控制：通過精確控制培養(yǎng)環(huán)境中的pH值，生物反應(yīng)器為關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞提供了一個穩(wěn)定的酸堿環(huán)境，有利于細(xì)胞的生長和分化。

　　2、提供力學(xué)刺激

　　施加多種力學(xué)刺激：多功能骨軟骨生物反應(yīng)器能夠施加包括垂直壓力、剪切力在內(nèi)的多種力學(xué)刺激，這些刺激對于促進(jìn)功能化骨軟骨組織的形成至關(guān)重要。

　　模擬體內(nèi)受力情況：通過模擬關(guān)節(jié)軟骨在體內(nèi)的受力情況，生物反應(yīng)器有助于研究軟骨細(xì)胞在生理狀態(tài)下的行為和響應(yīng)。

　　3、促進(jìn)組織成熟

　　體外成熟過程：生物反應(yīng)器通過模擬關(guān)節(jié)軟骨發(fā)育過程中的物理和機(jī)械環(huán)境，促進(jìn)組織工程軟骨在體外的成熟過程。

　　基質(zhì)分泌：在力學(xué)刺激下，細(xì)胞能夠分泌大量細(xì)胞外基質(zhì)，這對于構(gòu)建具有生理功能的軟骨組織非常重要。

　　4、支持科學(xué)研究

　　研究生長機(jī)理：生物反應(yīng)器用于研究軟骨組織體內(nèi)的生長環(huán)境和生理環(huán)境特點(diǎn)，以及體外灌流傳輸、力學(xué)刺激等作用下的生長機(jī)理。

　　提供科學(xué)數(shù)據(jù)：通過對組織工程構(gòu)建物實(shí)施綜合作用后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和分析，為功能化、血管化軟骨組織培養(yǎng)研究提供必要的科學(xué)數(shù)據(jù)。