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三维细胞培养系统培养工具的变迁

更新时间:2017-08-21浏览:1809次
  在培养皿中培养细胞,似乎是司空见惯的事。不过,研究人员逐渐意识到,在细胞培养中引入第三个维度,才能与天然的生长环境更贴合。于是,三维细胞培养系统的技术应运而生。
  三维细胞培养系统的培养工具:
  毫无疑问,我们身体中的大多数细胞都停留在3D环境中。就细胞与细胞外基质的相互作用、细胞之间的通讯以及可溶因子的转运而言,3D微环境与2D培养相比更为复杂。近年来,研究人员意识到,细胞微环境的改变可能导致细胞行为和病理出现重大差异。
  即便是微小的差异,比如细胞是生长在玻璃上还是塑料上,都可能改变它对药物的反应。
  如今,三维细胞培养系统有很多种选择。胶原蛋白是许多组织的主要蛋白质组分,也是3D培养的良好材料。可以选择胶原蛋白,将pH和温度调整到生理范围,让胶原蛋白自我组装成水凝胶。不过,胶原水凝胶的缺点是通常非常柔软,因此在需要稳固的测试系统时,它们往往不是佳选择。
  三维细胞培养系统的卖点之一是能够测试应力对细胞行为的影响。研究人员对调整水凝胶的机械性能非常感兴趣,但天然的生物聚合物难以控制这一特征。因此,人们大多选择合成水凝胶。聚乙二醇(PEG)水凝胶在3D培养中就很受欢迎,目前已被广泛使用。不过,缺点在于细胞回收。为了解决这个问题,一些PEG试剂盒包含肽段降解序列,可利用基质金属蛋白酶(MMP)来切割。
  一些研究人员正尝试将明胶和光交联剂结合起来,以改造天然聚合物的生物相容性。通过3D打印等分层策略,他们可利用光的模式来锁定凝胶结构。据专家介绍,将可调整的机械性能与水凝胶降解相结合,有望通过生长因子或其他分子来修饰环境。可扩展到弹性蛋白。
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