關節(jié)軟骨生物反應器是一種用于培養(yǎng)和維護人類關節(jié)軟骨細胞的裝置，可用于研究關節(jié)軟骨的生物學和治療方法的探索。該反應器通常由多個層次的組件組成，包括細胞培養(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，并通過模擬關節(jié)運動、壓力和流體剪切等生理刺激，促進關節(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。

　　關節(jié)軟骨生物反應器的功能：

　　1、模擬生理環(huán)境

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

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

　　2、提供力學刺激

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

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

　　3、促進組織成熟

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

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

　　4、支持科學研究

　　研究生長機理：生物反應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，以及體外灌流傳輸、力學刺激等作用下的生長機理。

　　提供科學數(shù)據(jù)：通過對組織工程構(gòu)建物實施綜合作用后進行實驗數(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數(shù)據(jù)。