冠状病毒大流行正在把病毒科学变成头版新闻，但大部分报道往往集中在对病毒感染的统计预测上。较少受到关注的是推动对病毒生物学的探索，并利用这种了解开发新的治疗方法和疫苗的实验室科学。
与三维细胞培养和其他可以利用的新技术一样，研究人员可以更快、更可预测地推进病毒和细胞科学。3D建模更能预测这些生物系统，使在体外结果更容易翻译为人类患者。
三维细胞培养模型是引领对抗传染病的不可或缺的技术之一。
需要改进的重要工具
研究任何病毒——无论是其传染性机制还是其细胞效应的症状——首先要确定其相关的细胞和组织。一旦科学家确定了病毒作用的最重要的生物环境，只要有合适的模型，研究就可以开始。他们需要隔离病毒及其变体，并观察其在自然界中的表现，但在早期阶段，人类实验是不可能的。
因此，在疾病研究的几乎每个阶段，包括疾病建模、药物靶点识别和验证、效力分析和毒性评估，都使用了各种细胞培养。它们允许在类人模型中开发药物，而无需危及真正的人类参与者。
然而，作为一种重要的工具，传统的2D细胞培养模型总是有一些局限性。
从历史上看，研究人员一直依赖于2D培养方法，但板状细胞和活体生物组织之间的明显差异使得研究耗费大量人力，并且容易出现错误的开始。根据发表在《美国参考》上的一项研究，目前，超过一半的药物试验在第二或第三阶段的临床试验中失败在药理学领域. 由于有希望的早期结果，潜在的新药进入了临床试验的更高级阶段，但随后由于未充分预测到的不良反应而退出生产线在体外研究早期阶段使用的细胞模型。
这浪费了宝贵的、有限的资源和资金。有了一个更现实的模型用于早期药物开发和识别虚假线索，新药的交付可以更快、成本更低。
更有效、更现实的模型
二维培养方法不能完全代表真实的组织，因此它们提供了对真实组织功能的部分但不完整的观察。另一方面，3D细胞培养是一种直接培养这些组织的尝试，具有更多的复杂性和实验准确性。
3D培养能更好地反映病毒所处的物理和生化环境在活的有机体内．这使人们对病原体的感染行为有了广泛的新认识，范围从弓形虫到结核分枝杆菌．
最近的一项研究本性研究了模拟人类支气管和小气道细胞的3D细胞培养模型在研究传染性呼吸道疾病中的应用。他们的研究发现，3D培养方法有效地产生了生物学相关的结果（呼吸道组织中的宿主-病原体相互作用），而仅使用现有的2D模型很难产生这种结果，也很耗时。
荷兰的Hubrecht Organoid Technology（HUB）目前正在使用研究传染病的类器官模型，包括创建人类肺类器官，以研究呼吸道合胞病毒（RSV）对该系统的影响。
总的来说，正如美国微生物学会换句话说，3D细胞培养模型“为研究传染病机制和抗菌疗法提供了一个更具生理相关性和预测性的框架。”这意味着更快地识别出能够对抗或干扰疾病机制的化合物，并通过它，传染病治疗方法的更快发展。
三维细胞培养工作需要专门的工具，这比以往任何时候都更容易获得。这些工具包括康宁®基底膜基质®矩阵，它模仿细胞外基质，提供物理支架和相关生长因子，以及新技术，如超低附着面，使无支架文化得以发展。
高通量以及用于生成和分析三维球体培养物的高容量技术，都是3D细胞结构研究的准确性如何能够很快满足传统2D技术的高吞吐量的例子。
克服未来十年的挑战
