發布時間：2022/05/18 點擊數：1615 3D細胞(bao)培養技(ji)術的(de)介紹
細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)技術是生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)行(xing)業最(zui)常(chang)使用的實(shi)驗技術，可(ke)以允許實(shi)驗者(zhe)在(zai)體外模擬體內(nei)(nei)環境來(lai)維持(chi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)結構和功能(neng)，開展早期的藥物研(yan)發或者(zhe)基礎生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)研(yan)究。傳統的細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)是在(zai)合適的培(pei)(pei)(pei)養(yang)器皿中進行(xing)單層的細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)，故又稱(cheng)為2D細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)。然而，科(ke)研(yan)人員發現這種(zhong)實(shi)驗方法(fa)在(zai)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)(pei)養(yang)的過(guo)程中可(ke)能(neng)發生(sheng)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)形態(tai)改(gai)變、分裂(lie)異常(chang)、部(bu)分分化(hua)活性喪失(shi)等現象，導致細(xi)(xi)胞(bao)(bao)的形態(tai)、功能(neng)以及應激反應等與(yu)其在(zai)體內(nei)(nei)環境下差(cha)(cha)別巨(ju)大，由此構建的細(xi)(xi)胞(bao)(bao)模型(xing)與(yu)體內(nei)(nei)實(shi)際情(qing)況(kuang)相(xiang)差(cha)(cha)甚遠(yuan)。
3D細(xi)胞培養(yang)技術的(de)誕生為科研人員提供(gong)了更貼近(jin)真實體(ti)內(nei)環境的(de)細(xi)胞模型。3D細胞(bao)培養可(ke)以彌補單(dan)層(ceng)細胞(bao)培養過(guo)程中的許多(duo)缺陷，例如：
（1）3D細胞模型可以良好地模擬在體的(de)細胞(bao)微環境(jing)：氣體、營養物質、代謝產物等物質呈現具有梯度的濃度變化。
（2）3D細胞模型可以良好地模擬細胞(bao)間(jian)的(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)：立體的細胞間接觸和直接或間接的細胞間交流。
（3）3D細胞模型可以良好地模擬細胞的生(sheng)化和生(sheng)理反應：細胞接受內部或外部刺激時的反應更加符合真實的體內反應。
因為這些優勢，3D細胞培(pei)養(yang)技術在藥物研發、干(gan)細胞培(pei)養(yang)、器官(guan)再生等(deng)研究領域已經(jing)展現出(chu)了出(chu)色(se)的表現。
使用不同細胞系進行2D或3D細胞培養時的細胞形態
（Breslin et al., Oncotarget., 2016）
2D和3D細胞模型的(de)特征(zheng)比較
（Jensen et al., Front Mol Biosci., 2020）
近年來，隨著技術的應用和發展，3D細胞培養的相關研究迎來了新的高峰。利用“3D Cell Culture”作為關鍵詞在PubMed網站中進行檢索，共返回20282條記錄（截至2022年4月），其中53%的文章發表于近五年，83%的文章發表于近10年。3D細胞培養技(ji)術正(zheng)在被越(yue)來越(yue)多的(de)科(ke)研人員接受和采納，用于改善(shan)細胞模(mo)型以提高研究可信度(du)。
“3D Cell Culture”作為關鍵詞的PubMed搜(sou)索結果
（數據來源于(yu)PubMed）
3D細胞培養技術的應用
傳統的(de)2D細(xi)胞(bao)(bao)模(mo)型可以幫助(zhu)我(wo)們(men)理解復雜(za)的(de)細(xi)胞(bao)(bao)生理學、細(xi)胞(bao)(bao)功能和應激反應，而(er)3D細(xi)胞(bao)(bao)模(mo)型使我(wo)們(men)更接近真實的(de)體內環境，并(bing)從多種途徑為科研人員提供有用的(de)見解。
1、藥(yao)物研(yan)發與替代性(xing)模型
藥(yao)物研發(fa)是(shi)一個漫長(chang)且高風險的(de)(de)(de)(de)過程，往往意味著(zhu)巨大的(de)(de)(de)(de)時間、金錢投入(ru)和較高的(de)(de)(de)(de)失(shi)敗(bai)率：數據表(biao)明，進入(ru)臨床的(de)(de)(de)(de)藥(yao)物平均失(shi)敗(bai)率為(wei)90%，最(zui)終只有(you)(you)10%獲批(pi)上(shang)市(shi)。使用2D細(xi)胞模(mo)型雖有(you)(you)助于(yu)揭示(shi)許(xu)多的(de)(de)(de)(de)生理(li)和病理(li)過程，但(dan)無法(fa)模(mo)擬體(ti)內復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)細(xi)胞微環境，造成了(le)體(ti)內和體(ti)外藥(yao)理(li)作(zuo)用或毒(du)理(li)作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)不一致。動物模(mo)型價格昂貴(gui)，周期長(chang)，涉及倫理(li)道德問題，且具有(you)(you)種(zhong)屬(shu)差異使得(de)往往在(zai)臨床前動物模(mo)型中(zhong)獲得(de)的(de)(de)(de)(de)良好結果無法(fa)在(zai)人(ren)體(ti)臨床中(zhong)得(de)以重復(fu)。這表(biao)明迫切需要新的(de)(de)(de)(de)方法(fa)和技術(shu)來提(ti)高藥(yao)物發(fa)現的(de)(de)(de)(de)效率。
2011-2012年間II期(qi)(qi)和(he)III期(qi)(qi)臨床試驗失敗的原因統計
(Arrowsmith et al., Nat Rev Drug Discov., 2013)
近年來，3D細胞模型(xing)已(yi)經(jing)成為藥物(wu)發現的方法(fa)之一，在藥效評估的過程中更具(ju)洞悉力和(he)預(yu)測力，也可以避(bi)免使(shi)用小(xiao)鼠等動物(wu)模型(xing)。此外，在2021年底國家藥品監督管理局藥品審評中心（CDE）發布的基因治療和細胞治療相關的指導原則中，明確指出“當缺少合適的動物模型滿足試驗需要時，可以使用類器官（3D細胞培養產物，可以重現所代表器官的一些關鍵細胞類型和結構特征）等替代性模型開展試驗”。
2、利用干細胞構建(jian)類器官模型
2D細(xi)胞(bao)(bao)培(pei)養(yang)(yang)無法準確復制干(gan)細(xi)胞(bao)(bao)的(de)體內(nei)微環境(jing)，使(shi)(shi)得(de)其增殖能(neng)力和分(fen)化活(huo)性降低。然而，利(li)用3D細(xi)胞(bao)(bao)培(pei)養(yang)(yang)手(shou)段得(de)到(dao)的(de)干(gan)細(xi)胞(bao)(bao)可(ke)以表現出與(yu)體內(nei)相似的(de)細(xi)胞(bao)(bao)形態、應(ying)激反應(ying)、基因(yin)表達模(mo)式，細(xi)胞(bao)(bao)的(de)活(huo)性和存(cun)活(huo)率也得(de)到(dao)明顯改善。例如使(shi)(shi)用骨髓來源的(de)間充(chong)質(zhi)干(gan)細(xi)胞(bao)(bao)（MSCs）進行(xing)3D細(xi)胞(bao)(bao)培(pei)養(yang)(yang)得(de)到(dao)的(de)細(xi)胞(bao)(bao)模(mo)型具有更(geng)高的(de)細(xi)胞(bao)(bao)因(yin)子旁分(fen)泌(mi)能(neng)力、更(geng)強(qiang)的(de)抗凋(diao)亡和抗氧化能(neng)力。
使用(yong)人多能干細胞(bao)構(gou)建的可以(yi)“跳動”的心臟類器官
（圖片(pian)來(lai)源于Mendjan實驗室）
近年來，隨著誘導多能干細胞（iPSCs）的技術發展，利(li)用iPSCs進行3D細胞培養構建(jian)人體(ti)類器官模型的技術方(fang)案也逐漸成熟(shu)，由此構建的可以“跳動”的心臟類器官模型、血管類器官模型等不僅可以實現器官的生理功能，還具有與真實器官相似的中空腔體結構并表達相似的標志物。此外，利用干細胞構建的類器官模型在組織工程方面頗具潛力，有望成為組織移植的優良供體。
3、通過微流控系統構建類器官芯片
類器官(guan)(guan)模型可(ke)以(yi)很好地模擬真實器官(guan)(guan)的(de)(de)(de)主要特征(zheng)，然而無法模擬體(ti)內的(de)(de)(de)血液流(liu)(liu)動或多(duo)器官(guan)(guan)間(jian)的(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)交(jiao)流(liu)(liu)。結合(he)3D細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)、微(wei)流(liu)(liu)控、微(wei)芯(xin)片(pian)、微(wei)電子等(deng)(deng)工程技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)交(jiao)叉應(ying)用——類器官(guan)(guan)芯(xin)片(pian)應(ying)運而生，為科(ke)學家們帶來(lai)了新的(de)(de)(de)研(yan)究利器。使(shi)用干(gan)細(xi)胞(bao)進行(xing)培(pei)養(yang)并(bing)分化(hua)成為相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)類器官(guan)(guan)，通過(guo)微(wei)流(liu)(liu)控技(ji)術(shu)控制芯(xin)片(pian)內培(pei)養(yang)基的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動并(bing)形(xing)成適合(he)的(de)(de)(de)剪(jian)切力(li)、壓力(li)以(yi)及張力(li)等(deng)(deng)，由(you)此構(gou)建的(de)(de)(de)人(ren)體(ti)類器官(guan)(guan)芯(xin)片(pian)在(zai)高通量藥物篩選、藥物吸收代謝、人(ren)體(ti)循(xun)環(huan)系(xi)統研(yan)究、人(ren)工仿生微(wei)環(huan)境、細(xi)胞(bao)間(jian)互(hu)作(zuo)以(yi)及細(xi)胞(bao)與(yu)細(xi)胞(bao)外基質互(hu)作(zuo)、新型體(ti)外培(pei)養(yang)平臺等(deng)(deng)方面都(dou)有所發展。
肝(gan)臟微流控芯片
(圖片(pian)來源于CN Bio Innovations)
器官芯片模型不僅可以建立更好的器官模型，還可以進(jin)行高分辨率實時(shi)成(cheng)像和(he)代謝分泌產物的(de)長時(shi)辰動態(tai)監測，從而更容易分析人體組織中存在的(de)體外生(sheng)化、遺傳和(he)代謝活動。
4、腫瘤模型構(gou)建與免疫治療
開發精確的腫瘤模型以了解腫瘤特征是揭示癌癥病理過程以及相應治療方法研發的關鍵。盡管培養技術簡便的2D腫瘤細胞模型仍在被廣泛使用，但由于其無法模擬腫瘤細胞的病理生理學，往往無法得到真實可信的實驗數據。使用3D細胞培養方法得到的腫瘤細胞模型因具有體外重塑腫瘤微環境的能力而成為腫瘤細胞生物學研究的焦點。腫瘤模型也可以用于基因表達和細胞信號通路的研究，并通過映射比較評估現有的2D細胞模型的準確性和代表性。3D細胞模型可以(yi)模擬體內腫(zhong)瘤細胞的表型變(bian)化并擁有更加(jia)真(zhen)實的蛋白活性，這使得在體外的免疫療法評估實驗中，可以展現比2D細胞模型更加真實的免疫殺傷反應。通過構建更具洞悉力的腫瘤模型，3D腫瘤細胞模型已被應用于細胞毒T細胞攻擊評估、耐藥評估、腫瘤細胞侵襲和轉移機制研究等研究領域。
3D細胞培養方法
3D細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)培(pei)養技術的難點是保證細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)的三維立體結構并保持自(zi)然(ran)的增殖和分化活性。隨著數十年的持續(xu)發展(zhan)，3D細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)培(pei)養的方(fang)法(fa)也在(zai)不(bu)斷革新，而(er)目前常(chang)用(yong)(yong)的方(fang)法(fa)主要分為基(ji)于支(zhi)架的3D細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)培(pei)養方(fang)法(fa)和無(wu)支(zhi)架的3D細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)培(pei)養方(fang)法(fa)兩(liang)種。顧名思義(yi)，前者(zhe)是利用(yong)(yong)天然(ran)或人造的且具有良好生(sheng)(sheng)物相容(rong)性的微孔物質搭建(jian)(jian)出具有容(rong)納(na)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)生(sheng)(sheng)長空隙的“腳手架”，細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)依(yi)附其作為支(zhi)撐并向(xiang)三維空間生(sheng)(sheng)長；后者(zhe)則(ze)是利用(yong)(yong)了細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)自(zi)聚集(ji)的原理，通過創(chuang)建(jian)(jian)適合細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)聚集(ji)的生(sheng)(sheng)長環境(jing)促進細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)形成微球體。
3D細胞(bao)培養方法總(zong)覽
（Langhans, Front Pharmacol., 2018）
1、基(ji)于支(zhi)架的3D細胞(bao)培(pei)養
基于支架的3D細胞培養方法發展歷史悠久，具有大量的文獻支持。用于細胞培養支架的材料有瓊脂糖、膠原蛋白、纖維連接蛋白、明膠、層粘連蛋白等。這些復合材料通過孔隙率、纖維、滲透性和機械穩定性模擬天然細胞外基質（ECM），能夠良好(hao)地(di)模擬體內環(huan)境中細胞(bao)(bao)與細胞(bao)(bao)間的(de)相互(hu)作用(yong)以及細胞(bao)(bao)與細胞(bao)(bao)外基質間的(de)相互(hu)作用(yong)，同時允許(xu)細胞(bao)(bao)在支架上(shang)聚集、增殖和遷移。
基于支架(jia)的3D細(xi)胞培(pei)養方法的示意
（圖片來源(yuan)于(yu)網絡）
以(yi)目前常用的支架材(cai)料基(ji)(ji)底膜基(ji)(ji)質(zhi)（Matrigel）為(wei)例，該材(cai)料是從富含(han)胞(bao)(bao)外基(ji)(ji)質(zhi)蛋(dan)白的EHS小鼠腫瘤(liu)中(zhong)提取(qu)的基(ji)(ji)底膜基(ji)(ji)質(zhi)，其主要成(cheng)分有(you)層(ceng)粘連蛋(dan)白、Ⅳ型膠原、硫酸肝素糖(tang)蛋(dan)白、巢蛋(dan)白，還包含(han)多種生(sheng)長因子和(he)(he)基(ji)(ji)質(zhi)金屬蛋(dan)白酶等(deng)(deng)。在室溫(wen)條件下(xia)，Matrigel聚合形(xing)(xing)成(cheng)具有(you)生(sheng)物學活性的三維基(ji)(ji)質(zhi)，模擬體內(nei)細胞(bao)(bao)基(ji)(ji)底膜的結構、組成(cheng)、物理特(te)性和(he)(he)功能，有(you)利于體外細胞(bao)(bao)的培養和(he)(he)分化，可(ke)用于對細胞(bao)(bao)形(xing)(xing)態、生(sheng)化功能、遷移、侵染(ran)和(he)(he)基(ji)(ji)因表(biao)達(da)等(deng)(deng)研究。
水凝膠(jiao)(jiao)是另一種常用(yong)的(de)細胞支(zhi)架(jia)材(cai)(cai)料，由水膨(peng)脹性(xing)材(cai)(cai)質(zhi)構成的(de)高分(fen)子(zi)網絡，用(yong)于模擬復雜的(de)細胞外(wai)環境。水凝膠(jiao)(jiao)材(cai)(cai)料的(de)關(guan)鍵參數包括(kuo)孔(kong)隙(xi)分(fen)布(bu)、暴露平面區域(yu)和(he)(he)孔(kong)隙(xi)度，其數量和(he)(he)分(fen)布(bu)會影(ying)響細胞滲透入支(zhi)架(jia)的(de)效(xiao)率。而依據不同的(de)制(zhi)作工藝，支(zhi)架(jia)具有(you)不同的(de)結構、隨機(ji)或定制(zhi)的(de)孔(kong)隙(xi)分(fen)布(bu)，支(zhi)架(jia)可(ke)以通過(guo)包被或功能(neng)化(hua)以產生(sheng)不同的(de)特性(xing)和(he)(he)影(ying)響細胞的(de)生(sheng)長和(he)(he)行為(wei)。
2、無支架3D細胞培養
無支架的3D細胞培養是一種簡單、便于操作的細胞培(pei)養方(fang)法，不需要額外添加細胞支架，而是使用經細胞排斥材質（或稱超低吸附材質，ULA）處理的細胞培養器皿或使用懸滴、微流控等特殊系統開展細胞培養，阻止細胞在器皿表面的貼附，迫使其聚集成團形成細胞微球。通過這種方法得到的3D細胞模型具有完整的球體結構，可以自發形成細胞外基質，并良好地模擬體內環境下的氧和營養梯度。
無(wu)支架3D細(xi)胞培(pei)養方法的示意
(圖片來源于網絡)
超低(di)吸附材質微(wei)球(qiu)培(pei)(pei)養(yang)板(ban)是一(yi)種常用的(de)無(wu)支架3D細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)養(yang)方法(fa)，通過(guo)超低(di)吸附材質對細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)排斥，更利于(yu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)自發(fa)聚集成球(qiu)，并(bing)可(ke)(ke)以直接(jie)在培(pei)(pei)養(yang)板(ban)中擴大細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)生長不需(xu)要轉板(ban)。通過(guo)調整接(jie)種的(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)數量，可(ke)(ke)以控制最終(zhong)得(de)到的(de)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)微(wei)球(qiu)大小(xiao)；使用96孔(kong)或(huo)384孔(kong)板(ban)培(pei)(pei)養(yang)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)的(de)通量更高，可(ke)(ke)以兼容高通量的(de)3D細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)培(pei)(pei)養(yang)需(xu)求。
超(chao)低吸附(fu)材質(zhi)微球(qiu)培養板中(zhong)細(xi)胞聚集成球(qiu)
(圖(tu)片(pian)來源于(yu)InSphero)
懸滴法是另一種(zhong)常用(yong)的(de)方(fang)法，使用(yong)特殊設計的(de)懸滴板架創建包含了單細(xi)(xi)胞懸液的(de)小液滴，在無接觸(chu)的(de)環境下細(xi)(xi)胞自聚集形成球狀(zhuang)體(ti)，更利(li)(li)于(yu)實驗操作，適(shi)用(yong)于(yu)自身較難(nan)聚集的(de)細(xi)(xi)胞類型進(jin)行培(pei)養。利(li)(li)用(yong)懸滴法，只需要幾天的(de)時間腫(zhong)瘤細(xi)(xi)胞就可以(yi)形成類似在體(ti)條件(jian)的(de)腫(zhong)瘤微環境，形成若(ruo)干層(ceng)細(xi)(xi)胞層(ceng)，氧、營養物(wu)(wu)質、pH和代(dai)謝廢(fei)物(wu)(wu)等物(wu)(wu)質的(de)擴散呈現遞(di)增或(huo)遞(di)減的(de)梯(ti)度。
使用懸滴(di)法進行培(pei)養時懸滴(di)中(zhong)細胞聚集成(cheng)球
(圖片來源于InSphero)
3D細胞培養過程中常見的技術難(nan)點
3D細胞模型的培養方(fang)案在十數年的發展過程中(zhong)不斷完善(shan)，而更多的技術難(nan)點(dian)也在不斷涌現(xian)。此處，我們(men)針(zhen)對客戶最常遇見的一些技術難(nan)點(dian)進(jin)行討論，并給(gei)出相應(ying)的曼博生(sheng)物解決方(fang)案。
1、組織解離效率和原代細胞活性喪失
原代(dai)細胞（包括胚胎、骨(gu)髓、脂肪(fang)、腫(zhong)瘤(liu)組織等(deng)）是3D細胞培養技術(shu)重要的(de)(de)細胞來源(yuan)，是構建類器官或(huo)腫(zhong)瘤(liu)模型的(de)(de)優秀材料。然而組織的(de)(de)解(jie)離(li)方(fang)案困擾著(zhu)多(duo)數的(de)(de)科研人員，如何高效率的(de)(de)解(jie)離(li)組織并盡可能的(de)(de)減少(shao)細胞活性的(de)(de)喪(sang)失(shi)是難以平(ping)衡的(de)(de)一(yi)大難題。
德國Nordmark Biochemicals公司(si)具有近30年的(de)高質量(liang)膠原酶生產(chan)和供(gong)應經(jing)驗，提供(gong)從科研到GMP級的(de)全(quan)線膠原酶，擁(yong)有覆蓋多物種(zhong)、多組(zu)織(zhi)的(de)解離方案。解離完成后，曼博自(zi)有品牌——泉品，還(huan)提供超高性(xing)價比細胞(bao)過(guo)濾篩，具有40、70、100um三個規格，可以方便地搭配50mL離心管(guan)使用(yong)，助(zhu)力操作者輕松(song)便捷地獲得高質量、高活性(xing)的單細胞(bao)懸(xuan)液。
產品網址：//88654321.cn/Nordmark-Collagenases/
應用介紹：
2、原代細胞洗滌的細胞損失(shi)和活性(xing)喪(sang)失(shi)
經(jing)(jing)膠原酶解離(li)(li)(li)后的(de)(de)組織細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)需(xu)要經(jing)(jing)過PBS或培養基的(de)(de)洗(xi)滌以制(zhi)備單細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)懸(xuan)液。通(tong)過離(li)(li)(li)心(xin)(xin)的(de)(de)方法(fa)沉淀細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)是(shi)目前(qian)實驗室常用的(de)(de)洗(xi)滌方法(fa)。但細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)在離(li)(li)(li)心(xin)(xin)的(de)(de)高引力下會(hui)產生(sheng)應激反應，導致(zhi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)活力下降。并(bing)且離(li)(li)(li)心(xin)(xin)洗(xi)滌所帶來的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)聚集(ji)也(ye)不(bu)可(ke)忽視，特別是(shi)針(zhen)對從組織中分離(li)(li)(li)得到(dao)的(de)(de)原代細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)，由于部分細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)損壞釋放了DNA，從而具有很強的(de)(de)粘性，這時(shi)用離(li)(li)(li)心(xin)(xin)法(fa)洗(xi)滌會(hui)將細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)擠壓(ya)在一(yi)起，細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)聚集(ji)嚴重(zhong)，嚴重(zhong)影響細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)留存率，也(ye)給后續單細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)懸(xuan)液的(de)(de)制(zhi)備增加了難(nan)度。
新加坡公司Curiox Biosystems可(ke)提供一種(zhong)完全非離心的洗(xi)滌(di)(di)方法——Laminar wash層流洗(xi)滌(di)(di)系(xi)統，依靠(kao)細胞(bao)(bao)自然沉降的溫和層流洗(xi)滌(di)(di)替代(dai)復雜且可(ke)變性(xing)高的離心管和微(wei)孔板的離心、吹打、彈/吸(xi)等操(cao)作，節省工(gong)作量的同時可(ke)保留細胞(bao)(bao)活力，有效減少細胞(bao)(bao)聚集，提高細胞(bao)(bao)留存率。
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應用介紹：
3、細胞因子活性低導致的細胞培養和類(lei)器官誘導生(sheng)長失敗
細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)因(yin)(yin)子在(zai)一些(xie)特殊(shu)類(lei)(lei)(lei)(lei)型細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)或干細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)培(pei)(pei)養(yang)過程中(zhong)至關重要(yao)(yao)，能夠(gou)促(cu)進(jin)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)(chang)、修(xiu)復和(he)分(fen)化等。例如(ru)腫(zhong)瘤(liu)(liu)(liu)類(lei)(lei)(lei)(lei)器(qi)官(guan)(guan)的(de)(de)(de)培(pei)(pei)養(yang)除(chu)了需要(yao)(yao)基礎培(pei)(pei)養(yang)基能否為(wei)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)生(sheng)長(chang)(chang)提(ti)供必要(yao)(yao)的(de)(de)(de)營養(yang)、生(sheng)長(chang)(chang)因(yin)(yin)子和(he)激(ji)素(su)，還需要(yao)(yao)加(jia)入(ru)包括相關通(tong)路激(ji)活劑(ji)或者機制(zhi)及和(he)激(ji)素(su)等不(bu)同(tong)類(lei)(lei)(lei)(lei)型的(de)(de)(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)因(yin)(yin)子來保障腫(zhong)瘤(liu)(liu)(liu)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)(chang)。細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)因(yin)(yin)子的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)作用是促(cu)進(jin)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)增(zeng)殖(zhi)(zhi)，如(ru)表(biao)皮生(sheng)長(chang)(chang)因(yin)(yin)子和(he)成纖(xian)維細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)生(sheng)長(chang)(chang)因(yin)(yin)子等是一類(lei)(lei)(lei)(lei)基本細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)因(yin)(yin)子；其他信號(hao)通(tong)路激(ji)動劑(ji)R-Spondin1等則(ze)在(zai)乳腺癌(ai)、結直腸癌(ai)等腫(zhong)瘤(liu)(liu)(liu)類(lei)(lei)(lei)(lei)器(qi)官(guan)(guan)培(pei)(pei)養(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)必要(yao)(yao)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)因(yin)(yin)子，不(bu)僅(jin)可以(yi)促(cu)進(jin)腫(zhong)瘤(liu)(liu)(liu)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)增(zeng)殖(zhi)(zhi)還可以(yi)控制(zhi)分(fen)泌(mi)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)分(fen)化；肝細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)生(sheng)長(chang)(chang)因(yin)(yin)子等可以(yi)特異性促(cu)進(jin)肝癌(ai)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)增(zeng)殖(zhi)(zhi)。細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)因(yin)(yin)子的(de)(de)(de)加(jia)入(ru)不(bu)僅(jin)有(you)利(li)于腫(zhong)瘤(liu)(liu)(liu)類(lei)(lei)(lei)(lei)器(qi)官(guan)(guan)的(de)(de)(de)培(pei)(pei)養(yang)，且培(pei)(pei)養(yang)體系更有(you)利(li)于接近(jin)體內腫(zhong)瘤(liu)(liu)(liu)微環境，從而保證體外(wai)培(pei)(pei)養(yang)的(de)(de)(de)腫(zhong)瘤(liu)(liu)(liu)類(lei)(lei)(lei)(lei)器(qi)官(guan)(guan)與原發(fa)灶腫(zhong)瘤(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)生(sheng)理(li)相關性。
美國Akron Bio公(gong)司致力(li)于細胞和基因(yin)(yin)治療行業的(de)cGMP輔助材料的(de)生產制造，包(bao)括具(ju)備(bei)安全性(xing)(xing)、有效性(xing)(xing)且一致性(xing)(xing)的(de)高質量(liang)重組細胞因(yin)(yin)子/生長因(yin)(yin)子、病毒滅活的(de)人源(yuan)血(xue)漿制備(bei)的(de)AB血(xue)清/人血(xue)清白(bai)蛋白(bai)（HSA25%)、細胞凍存(cun)液等產品，并(bing)在工業規模上提(ti)供高質量(liang)的(de)定制開發服(fu)務，最(zui)終以(yi)加速先進的(de)細胞和基因(yin)(yin)療法的(de)商業化。
產品網址：//88654321.cn/Akron-CGT-Ancillary-Materials/
應用介紹：
4、基質膠難買、難用(yong)給實驗(yan)帶來額外煩惱
目前常用(yong)的(de)細胞培養支(zhi)架(jia)主要是基質膠(jiao)，其具有久遠的(de)應(ying)用(yong)歷(li)史和眾多的(de)文獻支(zhi)持(chi)。然而，基質膠(jiao)是一種取自于(yu)動(dong)物的(de)天然材(cai)料，在(zai)使(shi)用(yong)過程中具有以下(xia)這些(xie)不可避(bi)免的(de)麻煩：
（1）動物福利問題帶(dai)來的(de)貨源(yuan)短(duan)缺；
（2）批(pi)間差異大且(qie)難(nan)以控制，所(suo)含的營(ying)養物質(zhi)和蛋白成(cheng)分受批(pi)次影響大；
（3）動物源蛋白和核酸給下游實(shi)驗的藥效評估、熒光檢測等(deng)環(huan)節帶來干擾；
（4）基質膠本身的溫(wen)度敏(min)感特性對儲存(cun)和操作環節的溫(wen)度要求嚴苛……
芬蘭上市公司UPM（芬歐匯川集團）是世界先進的跨國森林工業集團之一，旗下的UPM Biomedical部門(men)提供的一種由樺(hua)木中提取的納(na)米纖(xian)維纖(xian)維素（NFC）和水制成(cheng)(cheng)的無動(dong)(dong)物(wu)源成(cheng)(cheng)分植物(wu)水凝膠（GrowDex），其相比于動(dong)(dong)物(wu)源的基(ji)質(zhi)膠在性(xing)(xing)能、使(shi)用便捷性(xing)(xing)、批間(jian)穩(wen)定性(xing)(xing)、工(gong)藝放大穩(wen)定性(xing)(xing)、自動(dong)(dong)化兼容性(xing)(xing)等方面具有無可比擬的優勢，為科研(yan)人(ren)員帶來全新的3D細胞培(pei)養體驗。除此之外，該NFC水凝膠成分同時被用于臨床促進皮膚移植后傷口愈合用途的敷料（FibDex）獲得歐盟CE認證。NFC的生物相容性、高度親水性，可以為傷口愈合提供有利的濕潤環境。
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應用介(jie)紹：
5、ULA板的微球丟失和成像扭曲
無(wu)支架3D細胞(bao)培(pei)養(yang)方法得到的(de)(de)細胞(bao)模型具有簡單的(de)(de)球狀三(san)維結(jie)構，且(qie)可以(yi)良好(hao)地模擬細胞(bao)局部(bu)微環境和細胞(bao)間的(de)(de)相互作用。市面上常見的(de)(de)超(chao)低(di)吸附細胞(bao)培(pei)養(yang)板為(wei)了實現更好(hao)的(de)(de)細胞(bao)聚集效果往(wang)往(wang)會(hui)設(she)計為(wei)U型底以(yi)減小細胞(bao)與板底的(de)(de)接觸面積。然而(er)這樣的(de)(de)設(she)計為(wei)日常操作和細胞(bao)成像(xiang)造成了巨大的(de)(de)影響——培(pei)養(yang)基更換過程中(zhong)(zhong)細胞(bao)微球的(de)(de)損傷與丟(diu)失(shi)，培(pei)養(yang)基更換不(bu)徹底導致的(de)(de)藥物濃(nong)度不(bu)準確，高分辨率細胞(bao)成像(xiang)中(zhong)(zhong)出(chu)現的(de)(de)圖像(xiang)扭曲變(bian)形。
瑞士InSphero公司提供的(de)(de)(de)具(ju)有獨特設(she)計(ji)的(de)(de)(de)超(chao)低(di)吸附微球(qiu)培(pei)養板(ban)、懸滴細(xi)(xi)胞(bao)培(pei)養系統以及細(xi)(xi)胞(bao)培(pei)養工具(ju)，是其依(yi)據3D細(xi)(xi)胞(bao)培(pei)養過程中的(de)(de)(de)痛點問題(ti)研(yan)發和(he)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)，可以實現多種(zhong)類型(xing)(xing)細(xi)(xi)胞(bao)微球(qiu)的(de)(de)(de)形成(cheng)、長時間周期的(de)(de)(de)培(pei)養和(he)觀察、簡便徹底的(de)(de)(de)培(pei)養基更換、清(qing)晰真實的(de)(de)(de)高分辨細(xi)(xi)胞(bao)成(cheng)像，是一種(zhong)便捷、高通(tong)量、更具(ju)洞悉(xi)力(li)的(de)(de)(de)三維模型(xing)(xing)解(jie)決方案。
應(ying)用介紹：
6、高通量3D細胞模型藥物篩選中的效率低下和數據一致性差
隨著(zhu)藥(yao)物(wu)(wu)研(yan)發需求的日益增長(chang)，藥(yao)企在藥(yao)物(wu)(wu)研(yan)發過(guo)程(cheng)中(zhong)越來越青睞選(xuan)擇篩選(xuan)周期短、易于(yu)實現高通量和自動化(hua)以及(ji)臨床相(xiang)關性(xing)(xing)強(qiang)(qiang)的藥(yao)物(wu)(wu)篩選(xuan)模型(xing)。其中(zhong)3D細胞培養生成的藥(yao)篩模型(xing)，在結構以及(ji)功(gong)能(neng)上高度模擬(ni)人體(ti)器官，更(geng)貼近(jin)人體(ti)真實的體(ti)內(nei)環(huan)境(jing)，具(ju)有更(geng)強(qiang)(qiang)的臨床相(xiang)關性(xing)(xing)。相(xiang)比較(jiao)依(yi)賴于(yu)小(xiao)鼠的PDX模型(xing)，更(geng)是具(ju)有篩選(xuan)周期短，通量高的優勢。然而，在傳(chuan)統的研(yan)發模式中(zhong)，由于(yu)嚴重依(yi)賴人工操作，存在通量低、手法差異大、誤(wu)差難(nan)避免等(deng)問題。同時，高額的人力(li)成本投入造成的人才(cai)資源的浪費也使得眾多(duo)藥(yao)企和研(yan)究單位(wei)開始重視自動化(hua)流程(cheng)的搭建。
德國Dispendix公司提(ti)供的非接觸式納升級分液(ye)系(xi)統，I-DOT（Immediate Drop-on-demand Technology）是經過優化(hua)和驗證過的技術，使用非接觸式壓力噴射技術，可實現(xian)納升到微升范圍微量液(ye)體的精準(zhun)快速分液(ye)。I-DOT 可(ke)以(yi)分(fen)配(pei)多(duo)種溶液種類，包括各(ge)類水(shui)相緩(huan)沖(chong)液、蛋(dan)白溶液、DMSO（100%）、甘油（50%）、活細胞(bao)、3D微球等。使用I-DOT進行3D細胞(bao)球初始(shi)細胞(bao)的(de)(de)接(jie)種，可(ke)實現快(kuai)速高通量、更均一的(de)(de)細胞(bao)懸液分(fen)配(pei)，且分(fen)配(pei)過程不(bu)會對細胞(bao)活力產生(sheng)影響。I-DOT作為(wei)一個納升(sheng)級非接(jie)觸式分(fen)液設(she)備(bei)，還(huan)可(ke)實現不(bu)同濃度(du)的(de)(de)藥(yao)物溶液以(yi)及(ji)多(duo)種藥(yao)物組合的(de)(de)快(kuai)速高通量分(fen)配(pei)，幫助(zhu)解決藥(yao)篩(shai)流程的(de)(de)快(kuai)速以(yi)及(ji)高通量問(wen)題。
產品網址：//88654321.cn/dispendix-I-DOT/
應(ying)用介紹(shao)：
7、靜態培養無法模擬體內的血流刺激帶來的物理力刺激微環境
盡管(guan)3D培養(yang)獲得的(de)(de)微組(zu)織相比于(yu)2D培養(yang)的(de)(de)單層細(xi)胞(bao)(bao)，在(zai)形(xing)態和(he)(he)功(gong)能上都有(you)極(ji)大的(de)(de)改善(shan)。但由于(yu)缺乏模擬體(ti)液(ye)循環，使得依賴于(yu)液(ye)體(ti)循環的(de)(de)分子交換（蛋白(bai)，糖類，脂質(zhi)，氧氣，代謝(xie)(xie)產物(wu)等）和(he)(he)多器官(guan)之間的(de)(de)信號交流無法得以很好(hao)地實現。同時忽略(lve)了表面(mian)張(zhang)力(li)(li)、壓力(li)(li)和(he)(he)剪切力(li)(li)等物(wu)理力(li)(li)在(zai)微環境中的(de)(de)重要性，細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)生(sheng)長極(ji)性和(he)(he)部分功(gong)能缺失(shi)。有(you)研究表明，合適的(de)(de)湍流形(xing)成的(de)(de)剪切力(li)(li)更(geng)容易誘導iPSC細(xi)胞(bao)(bao)大規(gui)模產生(sheng)血小板(ban)，毛細(xi)管(guan)樣(yang)的(de)(de)平(ping)流使得原(yuan)代肝臟(zang)類器官(guan)組(zu)織可(ke)在(zai)體(ti)外培養(yang)長達4周并(bing)維(wei)持良好(hao)的(de)(de)極(ji)性，較高的(de)(de)健康程度和(he)(he)代謝(xie)(xie)酶活性。
來自MIT的(de)微流控器官芯片系統(tong)Physiomimix（CN Bio）為體(ti)外模(mo)擬體(ti)內的(de)微組織3D培養提供了完美的(de)解決方案。針對不同組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)設(she)計的(de)(de)芯(xin)片物(wu)理結構提(ti)(ti)供(gong)每種組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)獨特的(de)(de)生長空間(jian)，組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)特異性優化(hua)的(de)(de)液流循環實現(xian)了組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)內部的(de)(de)營(ying)養、氣(qi)體和(he)代謝(xie)廢(fei)棄物(wu)的(de)(de)更(geng)換，提(ti)(ti)供(gong)了組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)極(ji)性和(he)功能(neng)性自組(zu)裝所需的(de)(de)剪切應力，以(yi)及(ji)使得(de)(de)多組(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)信(xin)號串擾得(de)(de)以(yi)獲得(de)(de)良好的(de)(de)研究手段。在腸道(dao)吸(xi)收，肝臟解(jie)毒(du)和(he)代謝(xie)等藥物(wu)研發領域以(yi)及(ji)疾病模型(xing)(xing)（病毒(du)體外感染(ran)模型(xing)(xing)，非酒精性脂肪肝模型(xing)(xing)等）上獲得(de)(de)了更(geng)接近臨床人體反(fan)應的(de)(de)真實數據結果，是靜態3D培養和(he)動物(wu)實驗(yan)無法比(bi)擬的(de)(de)。
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應用介紹：
