MSN交談
您所在位置：產品搜索
請輸入產品關鍵字：
聯系方式
地址：浙江省杭州市西湖區文二路319號西湖國際科技大廈5號樓中區3樓
郵編：310012
聯系人：采購部
留言：在線留言
商鋪：http://www.kindlingtouch.com/st89286/
郵編：310012
聯系人：采購部
留言：在線留言
商鋪：http://www.kindlingtouch.com/st89286/
公司動態
3D細胞培養工具給細胞“回家”的感覺
點擊次數：677 發布時間：2012-9-25
研究復雜的細胞和組織，及其信號傳導與調控可不是件容易事。而模擬細胞或組織環境，建立zui接近體內天然條件的實驗系統同樣困難。這就是3D細胞培養所面臨的挑戰，3D培養系統旨在更好的模擬細胞的體內生長環境，為其創造更天然的家。近來越來越多的證據表明，3D細胞培養系統比傳統2D培養系統更貼近體內的生理條件。也許3D培養系統的zui大價值在于，其更接近體內環境的系統能夠有效的輔助藥物研發。“3D細胞培養的主要優勢在于，能夠在研究早期的體外實驗中模擬細胞在體內的行為，”3D Biomatrix公司的CEO Laura Schrader說。“傳統2D細胞培養往往無法了解細胞在組織內的功能和應答反應，結果可能導致以2D細胞培養為基礎的藥物或生物學研究出現偏頗，并且也難以預測藥物在體內的效果。而3D細胞培養可以為研究者們提供藥物等更真實的早期信息，從而降低像市場推出新藥的研究成本。”
近來3D細胞培養產品如雨后春筍一般涌現出來，這也使越來越多的研究者們得以享受到這一技術帶來的好處。那么我們要如何選擇自己的3D培養系統呢？這取決于我們的實驗需求，舉例來說，實驗的細胞類型、實驗設計、試驗規模、是否共培養、分析類型、是否收集細胞用于分析、所需通量及可能的臨床使用等等都是決定性的因素。下面，本文就來為您介紹市面上的一些3D培養系統。
支架是供細胞粘附、生長和擴散的結構，不過有些實驗需要細胞保持未粘附的狀態，例如有些研究需要使溶液中的細胞聚集成為類似于組織的球體spheroids。Schrader介紹道，球體一般用于模擬固態組織、無血管腫瘤和擬胚體EB。“細胞球體能夠模擬固有代謝（氧、二氧化碳、營養物質、代謝廢物）和增殖梯度，是癌癥和干細胞研究的生理模型，”她說。
細胞培養皿
研究細胞球體的挑戰在于長期培養、與其他類型的細胞共培養或者與液體工作站結合。而3D Biomatrix公司的Perfecta3D ®懸滴板解決了上述問題，該產品生成的球體大小和形態一致性高，批間差異小。用戶還可以通過控制接種密度（50至15,000個細胞）來調節細胞球體的大小。該懸滴板有96孔和384孔兩種規格，即可以手動操作也支持自動化液體工作站。“細胞在Perfecta3D ®懸滴板中生長可以自行生成3D細胞外基質，這樣的細胞球體與體內組織更為相似，”Schrader說。“該產品也可以實現與其他類型的細胞共培養，如內皮細胞、基質細胞和上皮細胞等。
InfiniteBio公司也有供細胞球體研究的3D培養系統，SCIVAX 3D Nano Culture® Plate。該產品的孔底部具有納米印跡nano imprinting技術形成的粘附表面，細胞球體就在該表面上形成。“我們系統的*性在于，細胞球體在維持三維結構的同時是粘附在培養板上的，其優勢在于操作更簡便而且細胞的活性也更高，”InfiniteBio公司的總裁Akiko Futamura說。
Microtissues公司和Nano3D Biosciences公司也有無支架的3D培養系統。還記得2010年美國研究者們利用3D培養皿制造人造卵巢么，他們找到的合作公司就是Microtissues公司，該公司能為您提供由瓊脂糖制成的3D Petri Dish®系統。而Nano3D Biosciences公司的Bio-Assembler™1采用的方法是磁懸浮，該產品的磁性納米顆粒能夠將細胞磁化，使其能夠在磁場中懸浮。
如果您需要有支架的3D培養系統來培養細胞，市面上也有多種產品可供選擇。3D Biotek公司為細胞培養和組織工程供應多種3D大分子支架，zui近他們發布了新產品3D Nano-mesh 支架。“這種支架結合了微米級與納米級幾何結構，具有雙重優勢，適于作為復雜間質瘤和上皮瘤的模型，” 3D Biotek公司的研發Carlos Caicedo-Carvajal說。支架內均一的孔為營養物質和廢物提供了的交換場，能夠適應不同類型細胞的培養需求，”他補充道。“例如，有些細胞喜歡緊緊挨在一起，而骨細胞卻需要更大的孔（約400至500um）以便形成血管。”該系統的一個重要特性就是它的可調節性，能夠更好的在體外模型中模擬體內條件。生物通
Life Tech和Reinnervate公司也提供支架產品，Life Tech公司的AlgiMatrix® 3D培養系統是一種使用方便，非動物源性的生物支架，采用褐藻原料制備而成，化學成分確定且無毒，批次間一致性好。此外，Reinnervate公司的聚苯乙烯Alvetex®支架也能幫您進行3D細胞培養。
含有細胞生長基質的凝膠在結構上與體內細胞外基質很相似。“3D培養技術的快速發展表現在，從使用組織來源的3D培養物質到利用化學合成的水凝膠，”B-Bridge公司的產品Lara Cardy說。B-Bridge 代理Cellendes的3D Life仿生水凝膠，該產品的組成非常靈活，可以幫助用戶更好的設計細胞環境。不同組合的合成大分子和crosslinker，可以構成不同的3D細胞培養環境。 “crosslinker的選擇決定了細胞是否能夠降解局部水凝膠來為自己創造移動空間，”Cardy補充道。“而添加RGD多肽可以為細胞提供可粘附的細胞外環境，這也是絕大多數細胞擴散和遷移的先決條件。這也使得3D Life仿生水凝膠不僅適于研究上皮囊和細胞球體等功能性細胞團塊，也同樣是研究細胞擴散和遷移的理想產品。該產品中的大分子是可降解的，可以輕松收獲其中的細胞，該過程無需蛋白酶也不會對細胞產品任何危害。此外，3D Life水凝膠也可以支持自動化工作平臺。”
在設計3D細胞培養環境時，研究者們需要先確定他們zui感興趣的研究方向，這很重要，Cardy說。這即是說在選擇3D細胞培養系統前，我們首先要明確主攻方向，是細胞間的相互作用，還是細胞與環境之間的互作，抑或是細胞的運動等等，做到胸有成竹。“我認為這是在選擇3D培養平臺之初zui重要的基本問題，尤其是在用戶初次選擇zui適于實驗的3D水凝膠大分子和crosslinker時。”
許多3D細胞培養產品都是先確定好培養環境再引入細胞的。TAP Biosystems公司的RAFT（Real Architecture for 3D Tissue）系統則不同。該系統能夠在膠原與細胞結合后除去液體，使膠原濃縮在細胞周圍，從而將細胞封裝在膠原中。“膠原是體內細胞外的主要基質蛋白，膠原環境對于細胞行為研究非常重要，”TAP Biosystems公司的RAFT研發主管Grant Cameron介紹道。“膠原并不是細胞過程的簡單旁觀者，細胞具有膠原受體并且會與膠原相互作用，尤其是在細胞侵襲和遷移的過程中。”以RAFT為基礎的角膜治療即將在英國進入人體試驗階段。此外，Amsbio公司、BD公司和Sigma-Aldrich公司都能為您提供各種凝膠產品和細胞外基質。
生物反應器是含有細胞、培養基和支架（也可不含支架）的反應容器。3D Biotek公司的3D Perfusion生物反應器可與該公司的多孔3D大分子支架結合使用。 “它具有一個生物反應室，其中含有3D大分子支架，該生物反應器的培養基從底部到頂部循環流動，模擬體內環境，”Caicedo-Carvajal介紹道。
Synthecon公司的旋轉三維細胞培養系統RCCS生物反應器同樣既可以結合支架使用，也可以不使用支架。圓柱形的RCCS充滿了培養基并且沿著水平軸旋轉。“該系統通過容器上整合的硅膠模膜進行氣體交換，”Synthecon公司的科學家Stephen Navran說。“進入這一系統的細胞很快能夠聚集成為3D細胞球體。當然也可以加入多種支架物質使細胞得以粘附。該系統的*之處在于，在RCCS中維持懸浮3D結構所需的機械力非常小，能夠將細胞損傷降到zui低。此外，旋轉的動態培養比依賴于擴散作用的靜態培養系統更具優勢，能夠是細胞更充分的接觸到營養物質和氧氣。”據Navran介紹，由于缺乏血液供給，所有3D培養系統都存在一定的局限性。“這通常意味著3D細胞結構的中心部分缺乏氧氣和營養，并zui終會導致細胞壞死。雖然RCCS這樣的動態培養系統還不能*避免該問題，但它已經大大改善了這一情況。”
3D細胞培養的未來
目前已有相當多的實驗證據證實，盡管3D細胞培養與體內環境并不是*相同的，但它顯然比傳統2D細胞培養更接近體內的條件。在3D培養體系中進一步分析以往2D細胞實驗所得的結果，將成為未來的研究熱點。“我們過去的2D細胞實驗得到了許多寶貴的成果，而現在到了進一步深化這些研究的時候了，”Schrader說。“將2D體外實驗推進到3D細胞體系的層面，將大大加快將新藥推向市場的速度，降低藥物研發的成本。”