3D-Культивирование, сфероиды

В отличие от 2D, трехмерные клеточные культуры служат лучшей моделью, точно отражающей физиологические условия in vivo. Клетки в физиологической среде постоянно взаимодействуют с внеклеточным матриксом, регулируя сложные биологические функции, такие как клеточная миграция, апоптоз, регуляция транскрипции и экспрессия рецепторов. Еще одной веской причиной растущего интереса к 3D клеточным культурам является снижение использования в экспериментах животных моделей, которые, являясь генетически отличными, не могут надежным способом предсказать, как медикаментозное лечение повлияет на людей.

В отличие от 2D, трехмерные клеточные культуры служат лучшей моделью, точно отражающей физиологические условия in vivo. Клетки в физиологической среде постоянно взаимодействуют с внеклеточным матриксом, регулируя сложные биологические функции, такие как клеточная миграция, апоптоз, регуляция транскрипции и экспрессия рецепторов. Еще одной веской причиной растущего интереса к 3D клеточным культурам является снижение использования в экспериментах животных моделей, которые, являясь генетически отличными, не могут надежным способом предсказать, как медикаментозное лечение повлияет на людей.

Основные методы создания 3D культур

Образование сфероида

Выделяют два основных метода создания 3D культур:

  • с использованием поддерживающих структур — каркасов или скаффолдов;
  • бескаркасные варианты.

Методы на основе каркасов

3D-клетки можно культивировать внутри поддерживающего каркаса, чтобы обеспечить рост во всех направлениях. К популярным типам таких каркасов относятся гидрогели и каркасы на основе твердого полимерного материала.

Гидрогели — полимерный материал, который может поглощать и удерживать воду. Гидрогели могут быть получены из животных материалов, например, Martigengel на основе белка ЕСМ или водорослей, например, альгинаты, которые входят в состав биочернил для 3D принтеров или синтезированы из химических веществ.

Каркасы на основе твердого полимерного материала — представляют собой волокна или губчатые структуры, внутри которых культивируются клетки. Материалами, используемыми для таких каркасов, могут быть полистирол (адаптированный для визуализирующих исследований из-за его прозрачности), а также биоразлагаемые материалы, такие как поликапролактон.

Компания ST1 под брендом ARTIPORE предлагает широкий выбор скаффолдов для 3D-культуры клеток. Нановолокна, полученные методом электропрядения из поликапролактона имитируют внеклеточный матрикс (ВКМ), сочетая комбинацию структуры волокон, таких как выравнивание, несоосность, и варьирование диаметра волокон.

Модели 3D-культуры без каркасов

Безкаркасные методы базируются на том, чтобы создать особые условия, которые позволяют клеткам самособираться в кластеры или сфероиды. Обычно это специальный культуральный пластик, который можно разделить на следующие группы:

  • Пластик, покрытый специальным гидрофильным полимером, который предотвращает прилипание клеток к поверхности, позволяя клеткам группироваться вместе и образовывать собственный внеклеточный матрикс. Такой пластик с низкой адгезией в различных форматах представлен у компании Jet Biofil 3DSphearo и SPL Cell Floater.
  • Поверхности с микроструктурой: пластиковые поверхности модифицируются для создания микроструктуры или нескольких лунок, которые стимулируют рост клеток в виде кластеров, например, чашка культуральная Spheroid Dish, имеет сетку внутри лунки, что облегчает идентификацию и подсчет сфероидов.
  • Висячая капля: клетки помещаются в специальном планшете во взвешенную каплю среды, что позволяет клеткам агрегироваться и образовывать сфероиды на дне капли.

Удобство работы с клетками in vitro, получение результатов, отражающих состояние in vivo, и отсутствие этических проблем, связанных с использованием животных, делают методы 3D-культуры клеток все более популярными среди исследователей. Каждый из методов для получения 3D-культуры клеток имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор правильной системы для разработки 3D-модели клеточной культуры является нетривиальной задачей и определяется исследователем и зависит от целей и задач эксперимента.

Ваш заказ будет обработан
в ближайшее время.
Мы пришлем уведомление, как только все будет готово. Спасибо!