間充質干細胞（MSCs）因具有多向分化潛能、免疫調節能力及旁分泌作用等特性，在再生醫學、細胞治療等生命科學研究領域展現出廣闊的應用前景。而維持間充質干細胞的干性是其發揮功能的關鍵，這對培養環境提出了極高要求。博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱通過精準調控CO?、O?濃度和溫度等參數，為間充質干細胞營造了接近體內的生理微環境。

間充質干細胞是一類來源于中胚層的成體干細胞，可從骨髓、adipose組織、臍帶血等多種組織中分離獲得。其干性主要體現為自我更新能力和多向分化潛能，即能夠在體外培養條件下不斷增殖，且在特定誘導條件下可分化為骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞等多種細胞類型。然而，在體外培養過程中，間充質干細胞容易受到培養環境的影響，出現干性減弱甚至喪失的現象，如增殖能力下降、分化潛能改變等，這極大地限制了其基礎研究和臨床應用。

傳統的細胞培養設備在環境參數調控方面存在一定局限，難以精準模擬體內微環境。隨著技術的發展，三氣培養箱應運而生，它能同時精確控制CO?、O?和溫度，為細胞培養提供更適宜的條件。博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱作為其中的佼佼者，憑借先進的調控技術和穩定的性能，在維持間充質干細胞干性方面表現出色，成為生命科學研究中不可或缺的重要設備。

一、在維持間充質干細胞干性中的作用機制

（一）低氧環境對干性相關基因表達的影響

間充質干細胞在體內通常處于低氧微環境中，低氧條件可通過調控干性相關基因的表達來維持其干性。博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱能夠精準提供低氧環境（如3%-5% O?），在這種環境下，間充質干細胞內的hypoxia-inducible factor-1α（HIF-1α）等轉錄因子被激活。HIF-1α可結合到多種干性相關基因（如Oct4、Sox2、Nanog等）的啟動子區域，促進這些基因的表達，從而維持細胞的自我更新能力和多向分化潛能。

實驗表明，在博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱提供的適宜低氧條件下培養的間充質干細胞，其Oct4、Sox2、Nanog等干性標志物的表達水平顯著高于在常氧（21% O?）條件下培養的細胞，說明低氧環境有助于維持間充質干細胞的干性。

（二）穩定pH對細胞代謝和干性的維持

穩定的pH環境是細胞正常代謝的基礎，也是維持間充質干細胞干性的重要條件。博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱通過精確控制CO?濃度，使培養體系的pH穩定在7.2-7.4的生理范圍內。當pH發生波動時，會影響細胞內酶的活性和代謝途徑，進而影響細胞的增殖和分化。

在穩定的pH環境中，間充質干細胞的代謝活動正常，能夠合成和分泌維持干性所需的細胞因子和信號分子，保持細胞的自我更新能力。而pH不穩定則可能導致細胞應激，促使細胞向分化方向發展，導致干性喪失。

（三）適宜溫度對細胞功能的保障

37℃左右的溫度是間充質干細胞維持正常生理功能的最適溫度。博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱精確控制溫度在這一范圍內，確保細胞內的生化反應能夠高效有序地進行。溫度過高或過低都會影響細胞的代謝速率、蛋白質合成和細胞周期進程。

適宜的溫度有助于維持間充質干細胞的增殖能力，使其能夠在體外持續分裂而不喪失干性。同時，正常的細胞周期也是細胞保持多向分化潛能的基礎，溫度異常可能導致細胞周期紊亂，進而影響其干性。

二、實驗驗證與結果分析

（一）實驗設計

為驗證博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱在維持間充質干細胞干性方面的效果，進行了以下實驗：選取同一來源的骨髓間充質干細胞，分為兩組，一組在博清生物三氣培養箱中培養（實驗組），設定CO?濃度5%、O?濃度3%、溫度37℃；另一組在普通CO?培養箱中培養（對照組），CO?濃度5%、O?濃度21%、溫度37℃。在培養第3代、第5代、第7代時分別對細胞進行檢測。

（二）檢測指標與結果

1、細胞增殖能力檢測

采用CCK-8法檢測細胞增殖能力，結果顯示，在各代次中，實驗組細胞的增殖速率均顯著高于對照組。培養至第7代時，實驗組細胞的數量約為對照組的1.5倍，表明博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱培養的間充質干細胞具有更強的自我更新能力，干性得到更好維持。

2、干性標志物表達檢測

通過流式細胞術檢測細胞表面干性標志物CD29、CD44、CD90的表達，RT-PCR檢測Oct4、Sox2、Nanog基因的表達。結果顯示，實驗組細胞在各代次中CD29、CD44、CD90的陽性表達率均高于對照組，且Oct4、Sox2、Nanog基因的相對表達量也顯著高于對照組，說明實驗組細胞的干性特征更明顯。

3、多向分化潛能檢測

分別對兩組細胞進行成骨、成脂分化誘導。成骨分化誘導后，通過茜素紅染色觀察鈣結節形成，實驗組鈣結節數量更多、面積更大；成脂分化誘導后，油紅O染色顯示實驗組脂滴數量更多。這表明在博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱中培養的間充質干細胞具有更強的多向分化潛能，干性得以有效維持。

三、與傳統培養設備的對比優勢

（一）傳統培養設備的局限性

傳統的CO?培養箱僅能控制CO?濃度和溫度，無法調節O?濃度，只能在常氧環境下進行細胞培養。而如前所述，間充質干細胞在體內多處于低氧環境，常氧培養會導致其干性逐漸喪失。此外，一些傳統培養箱在參數控制精度和穩定性方面不足，環境波動較大，容易對細胞造成損傷。

（二）博清生物三氣培養箱的優勢

相比之下，博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱具有明顯優勢。首先，其能夠精準調控O?濃度，模擬體內低氧微環境，有效維持間充質干細胞的干性；其次，在參數控制精度、穩定性和均勻性方面表現更優，為細胞提供了更穩定的生長環境；再次，快速的參數恢復能力減少了操作對細胞的影響；最后，可靠的滅菌功能降低了污染風險，保障了細胞培養的質量。

博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱通過精準調控CO?、O?濃度和溫度等參數，為間充質干細胞營造了接近體內的生理微環境。其憑借精準的參數控制能力、快速的參數恢復能力、良好的均勻性和可靠的滅菌功能，在維持間充質干細胞干性方面發揮了重要作用。實驗數據表明，與傳統培養設備相比，使用博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱培養的間充質干細胞具有更強的增殖能力、更高的干性標志物表達水平和更強的多向分化潛能。

該培養箱為間充質干細胞的基礎研究和臨床應用提供了有力的設備支持，有助于推動間充質干細胞在再生醫學、疾病治療等領域的發展。未來，隨著技術的不斷進步，博清生物科技（南京）有限公司研發的三氣培養箱有望在更多細胞類型的培養及更廣泛的生命科學研究領域發揮重要作用。