Биореактор суставного хряща— устройство для культивирования и поддержания человеческих суставных хондроцитов, применяемое для изучения биологии хряща и методов лечения. Обычно оно состоит из нескольких уровней компонентов, включая камеру культивирования, систему циркуляции жидкости, датчик давления и регулятор температуры. Основной принцип — культивирование суставной хрящевой ткани на проницаемой, пористой и эластичной искусственной матрице с имитацией движения сустава, давления, сдвига потока и других физиологических стимулов для роста и развития. Основные части включают культуральную камеру, искусственную матрицу, датчик давления, жидкостный насос и систему управления.
1. Корпус биореактора: ядро системы, обычно изготовленное из нержавеющей стали, стекла или другого коррозионностойкого герметичного материала. Специальные внутренние камеры размещают клеточно-каркасные композиты или тканеинженерные хрящевые конструкты. Гидродинамический расчёт обеспечивает равномерное распределение питательных веществ и газов.
2. Система управления: контролирует и регулирует температуру, pH, концентрацию растворённого кислорода и другие параметры. Точное управление создаёт стабильные подходящие условия для суставных хондроцитов. Интенсивность и частоту механической стимуляции также можно менять по задачам опыта, имитируя нагрузку in vivo.
3. Операционная система: включает интерфейс запуска, работы и остановки биореактора и механизмы внесения и удаления биоматериалов. Оператор задаёт параметры, следит за процессом и своевременно устраняет возможные проблемы.
4. Вспомогательные системы: очистка, дезинфекция, обслуживание и другие подсистемы обеспечивают нормальную работу и качество биопродукта. Очистка предотвращает загрязнение внутри; дезинфекция поддерживает стерильность до и после использования; обслуживание продлевает срок службы.