外的直接在活的有机体内在实验中,大多数生物医学研究过程都涉及到一定程度的隐喻。无论是用肝细胞群代替整个肝脏,还是用小鼠大脑代替人类大脑,这些模型的目标都是尽可能减少隐喻的影响,同时为进一步的研究提供可能。
对器官和有机体更好、更准确表征的追求,导致了更新、更好形式的细胞和组织培养的重大发展——即3D细胞培养。3D细胞培养可以为药物开发和其他应用提供一个更有代表性的平台,而且它们正在成为传统2D细胞培养和全尺寸动物试验之间的标准步骤。
外的直接在活的有机体内在实验中,大多数生物医学研究过程都涉及到一定程度的隐喻。无论是用肝细胞群代替整个肝脏,还是用小鼠大脑代替人类大脑,这些模型的目标都是尽可能减少隐喻的影响,同时为进一步的研究提供可能。
对器官和有机体更好、更准确表征的追求,导致了更新、更好形式的细胞和组织培养的重大发展——即3D细胞培养。3D细胞培养可以为药物开发和其他应用提供一个更有代表性的平台,而且它们正在成为传统2D细胞培养和全尺寸动物试验之间的标准步骤。
传统的二维细胞培养仍然被用作主要的实验工具遍布世界各地,而且有充分的理由。这种传统模式帮助科学家们开发了青霉素、癌症疗法,以及更多的医学奇迹。
然而,二维模型的有效性被完全平坦的生长介质和细胞和组织类型的缺乏所削弱。如果附近没有精确的细胞类型排列,并且没有它们的类型的细胞围绕在它们周围,细胞就不会以它们应有的方式生长在活的有机体内.
2D和3D细胞培养方式的差异在大小上并不小,在本质上也不是随机的。复杂的生物学过程几乎总是涉及方向或基于密度的考虑,2D细胞培养无法解释。肿瘤细胞不响应例如,当排列成三维时,抗癌药物和大多数神经元不太敏感使它们周围的神经元快速活动。
研究人员观察到,肿瘤细胞的三维排列可以影响细胞行为,包括分化、进展和转移。因为这些细胞是为3D环境进化的,它们在3D环境中几乎总是比在薄层或单层中更耐受性更强。结果表明,二维培养系统地高估了化学对策的有效性。
简单地说,3D文化可以更好地模仿在活的有机体内因为它们为细胞提供了自然互动所需的物理环境。
由于3D细胞培养非常有效,更多类型的细胞正在增殖——特别是量身定制的细胞瀑样模型旨在创建与特定器官相关的细胞和组织类型的特定3D排列。这是一个长期使用椭球模型进行癌症研究的详细实践,但由于类器官显示多种细胞类型之间的相互作用,它们可以应用到更广泛的主题。