3D细胞培养简介
3D细胞培养正越来越多地用于基础研究和药物发现。在这里，您将了解什么是3D细胞培养，为什么和如何使用它们，以及如何选择与3D模型使用的分析方法。
本指南提供了3D培养和分析的概述。访问3D分析页面，查看用于3D培养优化的分析的完整列表的排序信息。
什么是3D细胞培养?
三维细胞培养是一种培养环境，允许细胞生长，并与周围细胞外框架相互作用的三维环境。这与传统的二维细胞培养形成对比，在二维细胞培养中，细胞生长在平板上的单层平面上。3D细胞培养可以在有支架或没有支架的情况下生长。
支架3D细胞培养
3D细胞可以在支撑支架中培养，以允许向各个方向生长。
常用的脚手架类型包括:
水凝胶:含有交联聚合物链网络的聚合物材料，可以吸收和保持水分。水凝胶可以从动物(Matrigel®，胶原蛋白)或植物(藻酸盐/琼脂糖)中提取，或从化学品(QGel®Matrix)中合成。
惰性矩阵:海绵:由聚苯乙烯制成的海绵状膜，其中含有细胞增殖和生长的孔
无支架3D细胞培养
3D培养物可以在没有支撑支架的情况下生长。无支架方法依靠细胞自组装成簇或球状体。
流行的无支架方法包括:
粘附力减小板:平板上涂有亲水聚合物，以防止细胞粘在表面，使细胞聚集在一起，形成自己的细胞外基质(ECM)。
微型图象表面:塑料表面经过修饰，形成微孔或微孔，诱导细胞簇状生长。
悬滴:细胞被放置在悬浮的液滴中，使细胞聚集并在液滴底部形成球形。
芯片上微流体器官模型
芯片上的器官是一种3D微流体细胞培养芯片，用来模拟器官的生理机能。3D细胞生长在微芯片腔内的支架中。微小的通道允许液体(微升到皮升的体积)在细胞内运输和分配营养物质或其他化学物质。
为什么使用3D细胞培养?
长期以来，科学家们一直依靠平板上生长的二维细胞培养物来研究细胞和疾病机制。二维细胞模型简单，培养和加工成本低。然而，在过去的十年里，3D细胞培养越来越受欢迎，因为它们在生理上更相关，在活体组织中更好地表现．
如果你仔细想想，我们体内没有一种细胞类型是独立于其他细胞或组织生长的单层细胞。相反，大多数细胞自然存在于复杂的三维结构中，包括细胞外基质中不同类型的细胞。大量的细胞-细胞和细胞-基质相互作用都对它们的行为产生深远的影响。此外，二维单分子层可以均匀地获取营养和氧气，而在肿瘤等细胞团中则不是这样。三维肿瘤球体更能代表体内肿瘤，与外层相比，体内细胞获得的营养和氧气较少，形成自然梯度。
以下是使用3D细胞培养的一些原因:
- 3D培养能更好地模拟组织样结构
- 能表现出分化的细胞功能
- 可以共培养两种或更多不同的细胞类型
- 能否模拟缺氧和营养梯度等微环境条件
- 更好地预测药物治疗的体内反应
让我们一起创造一个没有动物试验的更美好的世界。让我们来替换、减少和改进。
3D细胞培养应用
3D细胞模型越来越多地被用于了解疾病机制和发现药物治疗方法。这一过程可能涉及从患者身上获得3D培养，例如癌症类器官。这种3D培养技术可以用于筛选小分子药物，或者通过基因操作来了解疾病途径。与二维培养相比，3D细胞培养更准确地预测药物治疗的疗效或毒性．
在3D培养中监测生物学
3D培养在药物开发中的应用
视频
“我正在研究开发用于纳米材料评估的3D肝脏模型……我们的目标是建立一系列可以减少或取代动物试验的模型。”
“我们正在开发使用类器官的屏幕。我们相信它们是下一代3D模型…并在临床提供更好的预测结果。”
博客文章
3D细胞培养测定法
3D培养的一大挑战是找到适合你的细胞类型的检测方法。大多数现有的基于细胞的分析最初设计用于二维单分子层或悬浮细胞。它们的设计可能没有考虑到3D结构的大小或质量，这可能限制细胞裂解或压倒分析化学。在许多情况下，细胞外基质(ECM)涂层可以阻止试剂穿透到球体的中心。这就是为什么对于特定的3D模型系统，优化和验证基于细胞的分析是至关重要的．第一步可能包括增加裂解或检测溶液的摇动时间或培养时间。或者，您可能想要选择商业上可获得的分析，已经与各种3D模型系统工作合格。
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