3D细胞培养 2016/08/16

导读:3D细胞培养技术是一种新的培养细胞接种的方式,3D细胞培养技术能在细胞培养过程中为细胞提供一个更加接近体内生存条件的微环境,这种技术在基础科学研究和制药研究中极大地提高了细胞实验的准确性。

 

自WillhelmRoux于1885年从鸡胚中分离细胞首次建立体外细胞培养,二维(Two-dimensional,2D)的单层细胞培养技术已有百余年的历史,依赖于体外的2D细胞培养和动物模型来研究人体组织结构、功能、病理有一定的参考意义,但相对于有机的人体组织——三维(Three-dimensional,3D)结构来说,这些研究技术和建立的动物模型有其相当大的局限性。目前,已有越来越多证据证明,以2D细胞培养为基础的药物或生物学研究可能出现偏差,利用普通2D细胞培养来研究各种疾病发生发展机制与真实体内的环境有很大的不同,如细胞与细胞、细胞与基质间相互作用、细胞分化、组织内的功能和应答反应等。而3D细胞培养比传统2D细胞培养更接近体内环境,可以弥补2D细胞培养的技术缺陷,能够在研究早期的体外实验中模拟细胞在体内的行为,为我们提供更真实可靠的信息,降低药物研发的时间和成本。3D细胞培养技术相对于2D细胞培养的巨大优势,极大的推动了3D细胞培养产品的涌现,这也使越来越多的研究者们得以享受到这一技术带来的好处。

【干细胞的一些生物学特性】   

I  干细胞的生化特性
1). 端粒酶活性高:如造血干细胞具有类似癌细胞的端粒酶活性,增殖能力强,随着细胞的增殖分化,端粒酶活性逐渐下降。
2) .不同干细胞具有各异的蛋白标志分子:蛋白标志分子可作为确定干细胞位置、分离提纯干细胞的标志。如神经干细胞的巢素蛋白、表皮干细胞的角蛋白。

Ⅱ 干细胞的增殖特性
1). 增殖速度缓慢:除介于干细胞和分化细胞之间的过渡放大细胞快速分裂外,其余细胞增殖速度缓慢。
2). 干细胞的自稳定性:自稳定性是指干细胞在个体生命过程中能够自我更新并维持自身数目恒定。
3). 干细胞的分裂方式有对称分裂和不对称分裂2种。不对称分裂的结果使两个子细胞一个成为功能专一的分化细胞,另一个保持干细胞的特性。

Ⅲ  干细胞的分化特征
1).根据分化潜能的大小,干细胞可以分化为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
2).干细胞可以转分化和去分化。
干细胞的转分化是指一种类型的干细胞在适当的条件下分化为另一种类型细胞的过程。
干细胞的去分化是指一种干细胞向其前体细胞的逆向转化。
3).干细胞具有可塑性,能够横向分化。在干细胞移植时,供体干细胞在受体中通常分化为与其组织来源一致的细胞。但有时供体干细胞会分化出与其组织来源不一致的其它细胞,这种现象称干细胞横向分化。横向分化表明成体干细胞被移植入受体中有很强的可塑性,这为干细胞治疗提供了可能。

【干细胞的应用】

1. 美容领域:通过输注特定的多种细胞(包括各种干细胞和免疫细胞),激活人体自身的“自愈功能”,对病变的细胞进行补充与调控,激活细胞功能,增加正常细胞的数量,提高细胞的活性,改善细胞的质量,防止和延缓细胞的病变,恢复细胞的正常生理功能,从而达到疾病康复、对抗衰老的目的。

2. 器官移植:科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞,并以这样的干细胞为“种子”,培育出一些人的组织器官。

3. 疾病治疗:对组织细胞损伤的修复、替代损伤细胞的功能、刺激机体自身细胞的再生功能。

4. 生物修复。

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