间充质干细胞（MSCs）因具有多向分化潜能、免疫调节能力及旁分泌作用等特性，在再生医学、细胞治疗等生命科学研究领域展现出广阔的应用前景。而维持间充质干细胞的干性是其发挥功能的关键，这对培养环境提出了极高要求。博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱通过精准调控CO₂、O₂浓度和温度等参数，为间充质干细胞营造了接近体内的生理微环境。

间充质干细胞是一类来源于中胚层的成体干细胞，可从骨髓、adipose组织、脐带血等多种组织中分离获得。其干性主要体现为自我更新能力和多向分化潜能，即能够在体外培养条件下不断增殖，且在特定诱导条件下可分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等多种细胞类型。然而，在体外培养过程中，间充质干细胞容易受到培养环境的影响，出现干性减弱甚至丧失的现象，如增殖能力下降、分化潜能改变等，这极大地限制了其基础研究和临床应用。

传统的细胞培养设备在环境参数调控方面存在一定局限，难以精准模拟体内微环境。随着技术的发展，三气培养箱应运而生，它能同时精确控制CO₂、O₂和温度，为细胞培养提供更适宜的条件。博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱作为其中的佼佼者，凭借先进的调控技术和稳定的性能，在维持间充质干细胞干性方面表现出色，成为生命科学研究中不可或缺的重要设备。

一、在维持间充质干细胞干性中的作用机制

（一）低氧环境对干性相关基因表达的影响

间充质干细胞在体内通常处于低氧微环境中，低氧条件可通过调控干性相关基因的表达来维持其干性。博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱能够精准提供低氧环境（如3%-5% O₂），在这种环境下，间充质干细胞内的hypoxia-inducible factor-1α（HIF-1α）等转录因子被激活。HIF-1α可结合到多种干性相关基因（如Oct4、Sox2、Nanog等）的启动子区域，促进这些基因的表达，从而维持细胞的自我更新能力和多向分化潜能。

实验表明，在博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱提供的适宜低氧条件下培养的间充质干细胞，其Oct4、Sox2、Nanog等干性标志物的表达水平显著高于在常氧（21% O₂）条件下培养的细胞，说明低氧环境有助于维持间充质干细胞的干性。

（二）稳定pH对细胞代谢和干性的维持

稳定的pH环境是细胞正常代谢的基础，也是维持间充质干细胞干性的重要条件。博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱通过精确控制CO₂浓度，使培养体系的pH稳定在7.2-7.4的生理范围内。当pH发生波动时，会影响细胞内酶的活性和代谢途径，进而影响细胞的增殖和分化。

在稳定的pH环境中，间充质干细胞的代谢活动正常，能够合成和分泌维持干性所需的细胞因子和信号分子，保持细胞的自我更新能力。而pH不稳定则可能导致细胞应激，促使细胞向分化方向发展，导致干性丧失。

（三）适宜温度对细胞功能的保障

37℃左右的温度是间充质干细胞维持正常生理功能的最适温度。博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱精确控制温度在这一范围内，确保细胞内的生化反应能够高效有序地进行。温度过高或过低都会影响细胞的代谢速率、蛋白质合成和细胞周期进程。

适宜的温度有助于维持间充质干细胞的增殖能力，使其能够在体外持续分裂而不丧失干性。同时，正常的细胞周期也是细胞保持多向分化潜能的基础，温度异常可能导致细胞周期紊乱，进而影响其干性。

二、实验验证与结果分析

（一）实验设计

为验证博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱在维持间充质干细胞干性方面的效果，进行了以下实验：选取同一来源的骨髓间充质干细胞，分为两组，一组在博清生物三气培养箱中培养（实验组），设定CO₂浓度5%、O₂浓度3%、温度37℃；另一组在普通CO₂培养箱中培养（对照组），CO₂浓度5%、O₂浓度21%、温度37℃。在培养第3代、第5代、第7代时分别对细胞进行检测。

（二）检测指标与结果

1、细胞增殖能力检测

采用CCK-8法检测细胞增殖能力，结果显示，在各代次中，实验组细胞的增殖速率均显著高于对照组。培养至第7代时，实验组细胞的数量约为对照组的1.5倍，表明博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱培养的间充质干细胞具有更强的自我更新能力，干性得到更好维持。

2、干性标志物表达检测

通过流式细胞术检测细胞表面干性标志物CD29、CD44、CD90的表达，RT-PCR检测Oct4、Sox2、Nanog基因的表达。结果显示，实验组细胞在各代次中CD29、CD44、CD90的阳性表达率均高于对照组，且Oct4、Sox2、Nanog基因的相对表达量也显著高于对照组，说明实验组细胞的干性特征更明显。

3、多向分化潜能检测

分别对两组细胞进行成骨、成脂分化诱导。成骨分化诱导后，通过茜素红染色观察钙结节形成，实验组钙结节数量更多、面积更大；成脂分化诱导后，油红O染色显示实验组脂滴数量更多。这表明在博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱中培养的间充质干细胞具有更强的多向分化潜能，干性得以有效维持。

三、与传统培养设备的对比优势

（一）传统培养设备的局限性

传统的CO₂培养箱仅能控制CO₂浓度和温度，无法调节O₂浓度，只能在常氧环境下进行细胞培养。而如前所述，间充质干细胞在体内多处于低氧环境，常氧培养会导致其干性逐渐丧失。此外，一些传统培养箱在参数控制精度和稳定性方面不足，环境波动较大，容易对细胞造成损伤。

（二）博清生物三气培养箱的优势

相比之下，博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱具有明显优势。首先，其能够精准调控O₂浓度，模拟体内低氧微环境，有效维持间充质干细胞的干性；其次，在参数控制精度、稳定性和均匀性方面表现更优，为细胞提供了更稳定的生长环境；再次，快速的参数恢复能力减少了操作对细胞的影响；最后，可靠的灭菌功能降低了污染风险，保障了细胞培养的质量。

博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱通过精准调控CO₂、O₂浓度和温度等参数，为间充质干细胞营造了接近体内的生理微环境。其凭借精准的参数控制能力、快速的参数恢复能力、良好的均匀性和可靠的灭菌功能，在维持间充质干细胞干性方面发挥了重要作用。实验数据表明，与传统培养设备相比，使用博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱培养的间充质干细胞具有更强的增殖能力、更高的干性标志物表达水平和更强的多向分化潜能。

该培养箱为间充质干细胞的基础研究和临床应用提供了有力的设备支持，有助于推动间充质干细胞在再生医学、疾病治疗等领域的发展。未来，随着技术的不断进步，博清生物科技（南京）有限公司研发的三气培养箱有望在更多细胞类型的培养及更广泛的生命科学研究领域发挥重要作用。