【什麼是三維細胞培養？】

三維細胞培養是一種區別於傳統二維細胞培養的方法，能夠更好地模擬體內細胞在三維空間中的生長和相互作用。

在二維培養中，細胞生長在平坦的培養皿底部或表面，通常呈現扁平的單層形態。

而三維培養中，模擬了更為真實的細胞微環境，細胞能夠在載體的三維立體空間結構中，向各個方向生長，類似於它們在體內的生長方式。

三維培養技術既能保留體內細胞微環境的物質及結構基礎，又能展現細胞培養的直觀性及條件可控性的優勢。

【為什麼要採用三維細胞培養？】

1. 提升研究的生理相關性：

三維細胞培養能夠更好地模擬細胞在體內的三維微環境，包括細胞之間的相互作用、細胞-基質相互作用以及細胞在三維空間中的分佈。細胞在這種環境中更可能表現出更自然的形態、功能和信號傳導，更接近體內的生理條件，有助於更準確地理解生理和病理過程。

示意：細胞均勻的貼附在3D微載體的孔洞裏，並呈三維立體狀態生長。

2. 更好地模擬腫瘤微環境：

對於腫瘤研究而言，三維細胞培養更能夠模擬實際腫瘤組織的複雜性，包括細胞間的空間排列、細胞-基質相互作用等，有助於更好地研究腫瘤的生長、擴散和治療反應。

3. 更適用於藥物篩選：

由於三維培養更貼近實際體內情況，因此在藥物篩選方面具有更高的預測性。藥物在三維環境中的測試可能更能夠反映它們在體內的效果，有助於提高藥物研發的成功率。

4. 組織工程和再生醫學應用：

三維細胞培養在組織工程和再生醫學中得到廣泛應用，有助於構建更為複雜和功能性的組織結構，為組織修復和替代提供可能。

【怎樣實現大規模三維細胞培養？】

1. 選擇合適的細胞系:

確保選擇適合三維培養的細胞系，這涉及到細胞親和性、增殖速率、不同細胞類型的相互作用等方面的考慮。

2. 選擇合適的細胞支架

三維細胞培養通常需要支架或基質來提供細胞附着的表面。支架材料可以是生物可降解的或合成的，具體取決於實驗需求。

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3. 設計培養介質：

為三維培養設計適當的培養基，以提供細胞所需的營養物質、生長因子和其他必要的條件。選用合適的、高質量的培養基可以大幅度提高培養細胞質效，降低生物製品的單位製造成本。

4. 滅菌和潔淨操作：

保持培養環境的無菌性是至關重要的，以防止細菌、真菌或其他微生物的污染。使用全封閉式一次性無菌耗材，可以有效進行培養以及操作過程無菌保證，減少染菌風險的同時規避交叉污染。

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5. 規模化設備和設施：

大規模培養需要專門的生物反應器或生物發酵罐。確保有足夠的培養空間、攪拌設備、溫度控制系統和其他必要的設施。

6. 維持合適的環境條件：

保持適當的溫度、營養、氣體和pH水平對於細胞的生長和分化至關重要，自動化系統可以幫助穩定這些參數。

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7. 監測和控制：

實時監測培養系統中的細胞狀態，使用合適的傳感器和控制系統來調整培養條件。這樣可以及時監控並提示染菌風險，確保細胞在最佳狀態下生長。

例：3D FloTrix® CELL PRO 活細胞在線監測系統 & PECALS® 控制系統，還可實現遠程操作（點擊圖片可查看詳情）

8. 收穫和處理：

當培養達到所需的細胞密度和狀態時，需進行細胞收穫處理（包含細胞濃縮、清洗、重懸等操作）以及無菌製劑灌裝，有效保證細胞製劑質量一致性、穩定性、安全性等。

例：3D FloTrix® vivaPREP PLUS 細胞收穫系統（點擊圖片可查看詳情）

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