Page 4 - 2015 April 3D 細胞培養新趨勢

為何細胞培養技術要從 2D 進階到 3D ?

生物體內在環境，細胞生長在有生物物理的三維環境中。在三維基質環境裡，細胞會釋出
特定的的分子訊號；進而影響細胞的功能。例如: 細胞轉移、細胞貼附、細胞增殖和基因

表現等；進而影響細胞的分化或是形態發生改變。
過去的許多研究也已經充分證實: 細胞生長在三維空間的環境比二維的環境更理想。以下
是幾個研究的案例分享:
3D Cell Culture
(一)組織工程上發現: 細胞培養在三維的環境中; 比二維的平面更有利於細胞分化。

(二)間充質幹細胞 (MSCs) 研究發現: 將間質幹細胞培養在 3-D 結構的聚乙二醇(PEG)水凝
膠上；細胞的平滑肌特異性蛋白如 αSMA和肌球蛋白的表現量，比培養在平版的塑膠
培養皿上來得高。
(三)人類胚胎幹細胞研究發現: 在 3D的培養條件下，人類胚胎幹細胞分化為心肌細胞的效
率，比在 2D的培養環境中更高。研究發現；心肌細胞特異性的標誌蛋白的表現量，如:

MLC-2A / 2V 、肌鈣蛋白T 、 ANP 、 α-MHC 等；在 3D培養條件下會大為提升。

Fig2 顯示上皮細胞與MSC在3D培養的條件下;最 Fig3 顯示胚胎幹細胞在2D與3D培養的條件
終會形成不同的組織結構 下; 對於生長因子的刺激; 也會呈現不
同程度的結果

3D 細胞培養系統的優勢在哪裡?

 市面上已有許多操作容易的3D 細胞培養商品；提供細胞更貼近真實體內的微環境。

 可用於疾病研究的模型上；不同的疾病研究可設計不同的 3D培養模式。
 可以減少動物模型的需求；減少實驗動物的犧牲。

 可用於抗癌藥物劑量的研究；使用3D的培養系統可獲得更準確的數據。
 可用於細胞的生長或生長因子與藥物或基因遞送的研究上。

 可直接用於組織工程和再生醫學的應用上。

UNI-ONWARD 2