Raji 細胞作為人類 Burkitt 淋巴瘤 B 淋巴細胞模型，具有嚴格懸浮生長特性，是腫瘤機制研究、免疫治療靶點驗證及抗淋巴瘤藥物篩選的關(guān)鍵工具。本文系統(tǒng)解析其懸浮生長核心特征，結(jié)合旋轉(zhuǎn)壁式生物反應(yīng)器（RWV）與隨機定位機器（RPM）兩種主流模擬微重力裝置，闡述技術(shù)適配參數(shù)、操作規(guī)范及應(yīng)用場景，為 Raji 細胞在微重力環(huán)境下的高效培養(yǎng)與研究提供技術(shù)支撐。

1 引言

Raji 細胞因保留 B 淋巴細胞的免疫表型（如 CD19、CD20 陽性）及腫瘤細胞惡性增殖特性，被廣泛用于淋巴瘤發(fā)病機制、CAR-T 細胞殺傷效率評估等領(lǐng)域。常規(guī)常重力懸浮培養(yǎng)中，細胞易因沉降導(dǎo)致營養(yǎng)分布不均，而模擬微重力環(huán)境可通過抵消重力影響，構(gòu)建更接近體內(nèi)腫瘤微環(huán)境的三維培養(yǎng)體系，提升細胞功能研究的準(zhǔn)確性。因此，明確 Raji 細胞懸浮特性與微重力裝置的適配技術(shù)，是推動其從基礎(chǔ)研究向臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 Raji 細胞懸浮生長核心特性

2.1 生長形態(tài)與貼壁依賴性

Raji 細胞在體外培養(yǎng)中呈現(xiàn)完全懸浮生長狀態(tài)，具體特征包括：

形態(tài)：典型球形或類球形，直徑 12-15 μm，無偽足或突起結(jié)構(gòu)，與貼壁細胞（如 HeLa 細胞）的梭形 / 多邊形形態(tài)顯著差異；

聚集體特性：隨培養(yǎng)時間延長形成松散聚集體，直徑通常 < 100 μm（常重力下），聚集體內(nèi)部細胞間隙較大，無緊密連接，通過輕柔吹打可分散為單細胞懸液，避免機械損傷；

貼壁依賴驗證：在未包被的普通培養(yǎng)瓶中，即使靜置培養(yǎng) 48 h，細胞仍保持懸浮狀態(tài)，無任何細胞附著于瓶壁，符合 “懸浮細胞無固相支持需求” 的核心定義。

2.2 常規(guī)懸浮培養(yǎng)關(guān)鍵參數(shù)

常重力下采用搖瓶或攪拌式生物反應(yīng)器培養(yǎng)時，需控制以下參數(shù)以保障細胞活性：

培養(yǎng)基：基礎(chǔ)配方為 RPMI 1640（含 25 mM HEPES 緩沖液），添加 10%-15% 胎牛血清（FBS，需經(jīng) 56℃ 30 min 滅活）、1% 青霉素 - 鏈霉素（100 U/mL 青霉素 + 100 μg/mL 鏈霉素），pH 維持 7.2-7.4；

攪拌 / 搖床參數(shù)：搖瓶轉(zhuǎn)速 80-120 rpm（軌道直徑 25 mm），攪拌式反應(yīng)器攪拌速率 100-150 rpm，確保細胞均勻懸浮，避免沉降導(dǎo)致的局部缺氧；

增殖動力學(xué)：常重力下倍增時間約 24-30 h，對數(shù)生長期細胞密度可達 1×10?-3×10? cells/mL，平臺期密度因營養(yǎng)限制穩(wěn)定在 3×10?-5×10? cells/mL，無接觸抑制現(xiàn)象（圖 1）。

圖 1 Raji 細胞常重力懸浮培養(yǎng)生長曲線

（橫坐標(biāo)：培養(yǎng)時間 /h；縱坐標(biāo)：細胞密度 ×10? cells/mL；曲線分為延遲期、對數(shù)期、平臺期，對數(shù)期斜率對應(yīng)倍增時間）

3 模擬微重力培養(yǎng)裝置的技術(shù)適配

3.1 旋轉(zhuǎn)壁式生物反應(yīng)器（RWV）適配方案

RWV 通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力與重力平衡，構(gòu)建低剪切力微重力環(huán)境，適配 Raji 細胞時需重點優(yōu)化以下技術(shù)參數(shù)：

3.1.1 裝置核心參數(shù)設(shè)定

艙體規(guī)格：選用高徑比（HARV）型 RWV，內(nèi)艙直徑 50 mm、高度 250 mm，有效培養(yǎng)容積 100 mL，材質(zhì)為醫(yī)用級聚碳酸酯（PC），內(nèi)壁經(jīng)等離子體處理（表面粗糙度 Ra<0.1 μm），減少細胞黏附；

轉(zhuǎn)速與剪切力控制：Raji 細胞對剪切力耐受上限約 0.4 dyne/cm2，通過伺服電機將轉(zhuǎn)速設(shè)定為 8-15 rpm，結(jié)合流體動力學(xué)模擬，確保艙內(nèi)剪切力均勻穩(wěn)定在 0.2-0.3 dyne/cm2，避免聚集體破裂；

氣體環(huán)境：通過艙體側(cè)壁透氣膜（聚四氟乙烯材質(zhì)，孔徑 0.22 μm）通入 5% CO?+95% 空氣混合氣體，溶解氧（DO）維持 30%-60%，溫度控制在 37±0.5℃。

3.1.2 培養(yǎng)效果與數(shù)據(jù)驗證

在上述參數(shù)下，Raji 細胞培養(yǎng) 72 h 后：

細胞密度：可達 5×10?-8×10? cells/mL，較常重力搖瓶培養(yǎng)提升 2-3 倍；

細胞活力：臺盼藍染色法檢測活力 > 90%，與常重力培養(yǎng)（活力 88%-92%）無顯著差異；

功能保留：流式細胞術(shù)檢測 CD20 陽性率 > 95%，維持淋巴瘤細胞典型免疫表型。

3.2 隨機定位機器（RPM）適配方案

RPM 通過三維隨機旋轉(zhuǎn)干擾重力矢量，適配對剪切力敏感的 Raji 細胞聚集體培養(yǎng)，技術(shù)要點如下：

3.2.1 旋轉(zhuǎn)模式與參數(shù)優(yōu)化

旋轉(zhuǎn)框架：采用 X/Y/Z 三軸正交框架，每軸配備步進電機（步距角 1.8°），通過 PID 算法控制旋轉(zhuǎn)角速度 1-3°/s，時間平均重力水平降至 10?3 g 以下；

旋轉(zhuǎn)模式選擇：針對 Raji 細胞聚集體易碰撞破碎的問題，采用 “間歇旋轉(zhuǎn)模式”—— 旋轉(zhuǎn) 15 s 后停止 5 s，循環(huán)周期 20 s，減少持續(xù)旋轉(zhuǎn)帶來的累積剪切效應(yīng)；

樣品裝載：使用 20 mL 無菌離心管（含 10 mL 細胞懸液），管內(nèi)加入 1×10? cells/mL 初始密度的 Raji 細胞，避免液面晃動導(dǎo)致的細胞損傷。

3.2.2 適配性核心優(yōu)勢

三維聚集體形成：培養(yǎng) 96 h 后，Raji 細胞形成直徑 150-200 μm 的致密聚集體，內(nèi)部細胞排列更接近體內(nèi)腫瘤球結(jié)構(gòu)，VEGF（血管內(nèi)皮生長因子）分泌量較常重力提升 1.8 倍；

免疫分子表達：流式細胞術(shù)檢測顯示，RPM 培養(yǎng)的 Raji 細胞 CD40 表達量較常重力提升 10%-15%，為 “微重力調(diào)控腫瘤免疫靶點” 研究提供理想模型。

4 Raji 細胞模擬微重力培養(yǎng)關(guān)鍵操作規(guī)范

4.1 預(yù)處理與無菌控制

細胞預(yù)處理：常重力培養(yǎng)至對數(shù)期（密度 2×10? cells/mL），取 10 mL 細胞懸液，500×g 離心 5 min，棄上清后用新鮮 RPMI 1640 培養(yǎng)基重懸，調(diào)整密度至 1×10? cells/mL，避免初始密度過高導(dǎo)致聚集體過大；

裝置無菌：RWV 艙體或 RPM 樣品管需經(jīng) 121℃高壓滅菌 20 min，使用前用 75% 乙醇擦拭外表面，操作全程在生物安全柜內(nèi)進行，防止支原體或細菌污染；

污染監(jiān)測：啟用裝置集成的 ATP 污染監(jiān)測模塊，每 12 h 檢測一次，報警閾值設(shè)為 5 pg/mL（低于常規(guī)細胞的 10 pg/mL），因 Raji 細胞對污染更敏感，需提前干預(yù)。

4.2 過程監(jiān)測與參數(shù)調(diào)整

光學(xué)監(jiān)測：通過裝置觀察窗（RWV）或取樣鏡檢（RPM），每日記錄細胞形態(tài)與聚集體大小，當(dāng)聚集體直徑超過 200 μm 時，適當(dāng)提高 RWV 轉(zhuǎn)速（每次增加 2 rpm）或縮短 RPM 旋轉(zhuǎn)時間（調(diào)整為旋轉(zhuǎn) 12 s、停止 8 s）；

生化參數(shù)監(jiān)測：內(nèi)置微型 pH 電極與葡萄糖傳感器，每 24 h 記錄數(shù)據(jù)，當(dāng)葡萄糖濃度 <1.5 g/L 或乳酸濃度> 20 mmol/L 時，通過 perfusion 灌流系統(tǒng)補充新鮮培養(yǎng)基，灌流速率為 0.5 倍艙體體積 / 天；

應(yīng)急處理：若 DO 濃度突然下降（<20%），立即檢查透氣膜是否堵塞，必要時更換艙體或通入純氧（濃度≤21%），避免細胞缺氧死亡。

4.3 收獲與質(zhì)控

細胞收獲：RWV 培養(yǎng)結(jié)束后，通過艙體出口將細胞懸液導(dǎo)入 50 μm 孔徑濾網(wǎng)，過濾去除過大聚集體（直徑 > 200 μm），收集濾液后 500×g 離心 5 min，棄上清得細胞沉淀；RPM 培養(yǎng)則直接離心收獲，無需過濾；

質(zhì)控指標(biāo)：收獲后檢測細胞活力（需 > 85%）、免疫表型（CD19/CD20 陽性率 > 90%）及功能（如 MMP-9 分泌量），確保細胞質(zhì)量符合后續(xù)實驗需求。

5 應(yīng)用場景與技術(shù)價值

5.1 腫瘤機制研究

侵襲能力評估：在 RWV 裝置中構(gòu)建 Raji 細胞三維聚集體，通過 Transwell 實驗檢測其侵襲能力，結(jié)果顯示微重力下聚集體的 MMP-9 分泌量較常重力提升 2-3 倍，證實微重力可增強淋巴瘤細胞的侵襲潛能，為腫瘤轉(zhuǎn)移機制研究提供新視角；

信號通路分析：通過 Western blot 檢測發(fā)現(xiàn)，RPM 培養(yǎng)的 Raji 細胞中 NF-κB 通路關(guān)鍵蛋白（p65）磷酸化水平提升 40%，揭示微重力調(diào)控腫瘤細胞增殖的分子機制。

5.2 抗淋巴瘤藥物篩選

藥物敏感性檢測：在芯片級微重力裝置（容積 100-500 μL）中培養(yǎng) Raji 細胞，加入不同濃度利妥昔單抗（0.1-10 μg/mL），培養(yǎng) 72 h 后檢測細胞活力，計算 IC??值；結(jié)果顯示，微重力環(huán)境下 IC??（1.2 μg/mL）與臨床患者有效藥物濃度（1.0-1.5 μg/mL）的相關(guān)性較常重力（IC?? 2.5 μg/mL）提升 30%，顯著提高藥物篩選的準(zhǔn)確性；

聯(lián)合用藥評估：利用 RWV 裝置模擬體內(nèi)微環(huán)境，評估利妥昔單抗與阿霉素的聯(lián)合殺傷效果，發(fā)現(xiàn)微重力下聯(lián)合用藥的協(xié)同指數(shù)（CI）為 0.72（常重力 CI 0.95），證實微重力培養(yǎng)可更精準(zhǔn)反映聯(lián)合用藥的協(xié)同作用。

5.3 細胞治療研究

作為 CAR-T 細胞的靶細胞模型，微重力培養(yǎng)的 Raji 細胞可用于評估 CAR-T 細胞的殺傷效率：將 CD19-CAR-T 細胞與 RWV 培養(yǎng)的 Raji 細胞按 1:1 效靶比共培養(yǎng)，4 h 后殺傷率達 85%（常重力共培養(yǎng)殺傷率 72%），更接近體內(nèi) CAR-T 治療的實際效果，為 CAR-T 細胞產(chǎn)品的功能驗證提供優(yōu)化模型。

6 挑戰(zhàn)與展望

6.1 當(dāng)前技術(shù)局限

聚集體均一性：RWV 培養(yǎng)中約 10%-15% 的聚集體直徑超過 200 μm，導(dǎo)致營養(yǎng)與氧氣供應(yīng)不均，影響細胞功能一致性；

長期培養(yǎng)穩(wěn)定性：RPM 培養(yǎng)超過 120 h 后，細胞活力下降至 75% 以下，可能與代謝廢物積累或培養(yǎng)基成分耗竭相關(guān)；

成本與規(guī)模化：大型 RWV 裝置（10 L 級）成本較高，難以滿足高通量實驗需求。

6.2 未來發(fā)展方向

智能化調(diào)控：引入 AI 算法，基于實時監(jiān)測數(shù)據(jù)（如聚集體大小、葡萄糖濃度）自動調(diào)整轉(zhuǎn)速、灌流速率等參數(shù)，提升聚集體均一性至 90% 以上；

多模態(tài)監(jiān)測集成：融合光聲成像與流式細胞術(shù)，實現(xiàn)微重力培養(yǎng)過程中細胞形態(tài)、分子表達的實時可視化監(jiān)測；

微型化與高通量：開發(fā)芯片級微重力裝置陣列（如 96 孔板規(guī)格），降低單樣品培養(yǎng)成本，適配高通量藥物篩選需求。

7 總結(jié)

Raji 細胞的嚴格懸浮生長特性使其成為模擬微重力培養(yǎng)的理想模型，通過優(yōu)化 RWV 與 RPM 裝置的核心參數(shù)（如轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)模式、剪切力），可實現(xiàn)細胞的高效培養(yǎng)與功能保留。該技術(shù)不僅為淋巴瘤機制研究提供更接近體內(nèi)的實驗體系，還能提升抗淋巴瘤藥物篩選與 CAR-T 細胞功能驗證的準(zhǔn)確性，具有重要的基礎(chǔ)研究與臨床轉(zhuǎn)化價值。未來通過智能化與微型化技術(shù)創(chuàng)新，將進一步拓展 Raji 細胞在微重力環(huán)境下的應(yīng)用場景，推動腫瘤研究與細胞治療領(lǐng)域的發(fā)展。