Cultex细胞暴露系统在机场室内空气质量研究中的应用方法

在真实室内环境中评估空气污染物对人体细胞的影响，对暴露设备提出了特殊要求：需要便携、可现场部署、并能维持气-液界面培养条件。2026年EGU全体大会上发表的OASIS项目，在罗马菲乌米奇诺国际机场使用Cultex®-RFS系统完成了这一目标。

研究人员选择了便携式Cultex®-RFS系统作为细胞暴露设备。RFS代表辐射流系统，其特点包括：

• 可现场部署（便携式）

• 支持气-液界面培养细胞的直接气溶胶暴露

• 适用于复杂室内环境

OASIS项目应用了一个创新综合框架，包含以下模块：

模块1：气溶胶物理化学表征

• PM₁₀、PM₂.₅、PM₁重量浓度（使用PM采样器）

• 颗粒数粒径分布（使用光学粒子计数器）

• 黑碳浓度（使用多波长黑碳仪）

模块2：室内微气象参数监测

• 温度、压力、湿度

• 使用市售可靠传感器

• 集成到基于云端和边缘计算的物联网平台

• 可识别与事件相关的空气质量退化（如开关门窗）

模块3：液滴空间分布追踪

• 基于可识别基因组序列（生物标签）的先进技术

• 目的：追踪液滴在室内的运动和扩散

模块4：细胞暴露与生物反应评估

• 使用Cultex®-RFS系统进行BEAS-2B细胞暴露

• 通过定量实时PCR检测基因表达

• 计算氧化应激、异生物质反应、炎症通路的标准化生物指数

生物标签技术揭示了室内液滴分布的局部热点：

• Cultex暴露模块附近

• 气溶胶仪器附近

• 暖通空调出风口附近

这表明气流模式和仪器诱导的湍流强烈影响吸入暴露。

启示一：实地ALI暴露研究的可行性得到验证

研究团队在罗马菲乌米奇诺国际机场这一复杂室内环境中，使用便携式Cultex®-RFS系统成功完成了15次、每次24小时的BEAS-2B细胞ALI暴露实验（2025年7-12月）。

启示：传统上，ALI细胞暴露实验主要在实验室中进行。本研究表明，在真实的、非受控的室内环境中进行连续数月的细胞暴露监测是可行的。这为未来在其他真实场景（如医院、地铁站、学校、办公室）开展类似研究提供了技术参考。

启示二：季节变化影响室内空气质量及细胞反应

文献依据：PM₁₀、PM₂.₅和黑碳浓度在夏秋季（7-10月）波动相对平缓，而在深秋至初冬（11-12月）出现明显上升，末次暴露急剧增加。

启示：室内空气质量的健康影响不是恒定的，而是随季节变化的。冬季可能由于采暖排放增加、大气扩散条件变化、通风习惯改变等因素，导致室内污染物浓度升高和细胞生物反应增强。进行空气质量健康风险评估时，应考虑季节性差异。

根据原文描述，该研究的创新之处在于：

"This multidisciplinary approach links aerosol dynamics, spatial dispersion, and event-driven air quality variations with pathway-specific cellular responses in a complex indoor environment."

即：将气溶胶动力学、空间分布和事件驱动的空气质量变化，与复杂室内环境中的通路特异性细胞反应相链接。

OASIS项目展示了Cultex®-RFS便携式暴露系统在真实复杂室内环境中的应用可行性。该研究整合了物理、化学、生物学多维度方法，为室内空气质量评估提供了一个从污染物表征到细胞反应的综合框架。

德伯科技作为Cultex在中国地区的技术服务合作伙伴，不仅能为国内用户提供该系统的全面技术支持，更致力于吸入暴露领域的国产化创新。我们自主研发的ACP系列细胞暴露系统（也叫细胞染毒系统），对标Cultex：

• 高均一性：辐射流设计确保各通道间气溶胶分布变异系数≤5%，满足最严苛的平行对照实验要求。

• 灵活配置：提供ACP3（3通道）、ACP6（6通道）、ACP16（16通道），适应从基础研究到高通量筛选的多样化需求。

• 环境精准控制：温度37±0.1℃，湿度≥95%，复刻人体气道微环境。

• 全自动软件：支持实验编程、自动运行与数据追溯，操作便捷。

德伯科技力求为国内科研人员在动物吸入毒理领域、香烟发生器、粉尘发生器，COPD造模，细胞染毒等领域研究，提供从标准化工具到定制化方案的方位支持。欢迎就具体的技术需求或实验设计与我们进一步交流。