重力是調控細胞增殖、骨架重構、干性維持與定向分化的關鍵力學信號。真實太空在軌實驗資源稀缺，落塔、拋物線飛行僅能獲得數秒重力模擬條件，難以開展長時間三維細胞培養研究。雙模式重力調控設備可在地面實驗室實現微重力、超重力條件自由切換，同步完成三維細胞球、類器官體外構建，為重力生物學、干細胞與腫瘤藥理研究提供重要實驗手段，晟華信 CellSpace?3D 便是集微重力與超重力于一體的三維細胞培養系統。

雙模式重力調控依托三維雙軸旋轉原理實現。設備采用 45° 傾斜回轉結構，持續改變培養容器空間姿態，將單向重力分散至 X、Y、Z 三個軸向。微重力模式下，通過隨機旋轉對重力矢量做時間平均，削弱細胞感受到的有效重力，降低細胞沉降效應，細胞依靠自身黏附分子自主聚集，形成三維細胞聚集體；切換至超重力模式，增大重力載荷，用來研究過載力學刺激對細胞分化、礦化的調控作用。整套機構優化流體動力學，實現低剪切力環境，避免旋轉帶來的機械損傷混淆重力相關實驗表型，保證實驗變量單一可控。

晟華信 CellSpace?3D 兼顧兩種重力模式的精準調控。微重力模式重力區間 0?1g，轉速 0.5?5rpm，調節精度可達 0.1rpm；超重力模式覆蓋 1?5g，兩種模式均支持隨機間隔設置，最長可支持百天不間斷連續培養。整機主機可直接放置于 CO?培養箱內部，沿用培養箱 37℃、5% CO?的標準細胞培養環境，無需額外改造。設備搭載三軸重力傳感器，實時輸出重力曲線，全部操作日志可導出，滿足科研論文溯源；配備提拉壓緊式夾具，兼容 T25、T12.5 等常規培養瓶，無需定制特殊耗材，同時支持遠程監控，減少頻繁開關培養箱造成的污染風險。

完整的三維細胞體外培養實驗分為樣本制備、重力模式孵育、樣本檢測分析三大流程。實驗必須設置 1g 靜止對照組，排除旋轉運動本身帶來的干擾。將貼壁或者懸浮細胞調整至合適接種密度，分裝至培養瓶后固定于設備夾具，根據實驗目的選擇微重力或者超重力模式。微重力條件下，細胞擺脫沉降束縛，逐步組裝形成大小均一的三維細胞球，干細胞可進一步發育為類器官；超重力組別用于觀察過載刺激誘導細胞定向分化的生物學現象。培養周期結束后收集三維細胞模型，開展形態觀測、活死染色、免疫熒光、qPCR 等檢測，對比不同重力組別細胞增殖、凋亡、干性、分化相關指標差異，解析重力力學信號的分子響應通路。

開展雙模式重力調控實驗，需要把控多項關鍵實驗參數。轉速過高會產生額外流體剪切力，破壞細胞團結構；轉速過低重力矢量分散不足，細胞大量沉降瓶底，無法形成合格三維模型。此外細胞接種密度、裝液體積、培養液更換周期，都會直接影響三維細胞模型質量。只有嚴格控制無關變量，才能夠確定細胞表型變化來源于重力力學刺激。

雙模式重力調控技術打破空間實驗條件的限制，在同一臺設備上完成失重、過載兩類力學環境模擬，高效構建三維細胞體外模型。晟華信 CellSpace?3D 依靠雙重力模式、低剪切旋轉設計、完善的數據記錄能力，為航天醫學地面預實驗、腫瘤三維模型構建、干細胞分化機制研究提供穩定可靠的科研工具，推動重力生物學相關基礎研究不斷向前發展。