三维细胞培养技术及应用背景资料体外建立适合细胞和组织生长的生理微环境对医学研究至关重要,而传统的单层平面培养的细胞无论是在形态,结构和功能方面都与在体内自然生长的细胞相去甚远,由于无基质支持,细胞仅能贴壁生长,从而失去其原有的形态特征及生长分化能力。三维细胞培养技术以其能为细胞和组织创造一个均衡获取营养物质、进行气体交换和废物排出的理想生理场所,又易于形成具有合理形态和生理功能的组织器官等特点。优势促进细胞近似于体内的基因表达、基质分泌及细胞功能活动,形成一定的三维结构促进细胞近似于体内的基因表达、基质分泌及细胞功能活动,形成一定的三维结构提供类似体内生长环境的支架或基质,建立细胞间及细胞与胞外基质间的联系提供类似体内生长环境的支架或基质,建立细胞间及细胞与胞外基质间的联系因不同的方式提供给细胞最适宜的生长环境,形成以下几种培养方式:皮氏培养瓶搅拌式生物反应器中空纤维生物反应器灌注小室微重力旋转生物反应器三维细胞培养技术也常被应用于药物载体、药物毒理、药物筛选、肿瘤治疗等方面的研究。两种方法Top-down方法可生物降解的支架材料和水凝胶由生物可降解聚合物组成,例如聚(乳酸),聚(乙醇酸)。细胞封装在支架能积极成长并聚集。虽然它们的生长速率可以通过培养基中的生长因子控制,但是三维设计的组织具有精确控制的细胞类型,但是目前细胞-细胞相互作用的机理尚未明确。这些纳米纤维支架可以向暂定单元格对齐方式或粘连因形态,但它难以保持这些效果,因为纳米纤维完全覆盖培养的细胞和表达的ECM的细胞。因此,使用可生物降解基质如凝胶或纤维支架的常规做法有若干限制。Bottom-up方法fibronectin(FN)纤维蛋白gelatin(G)明胶layer-by-layer(LbL)三维细胞培养技术及应用干细胞分化、生长骨髓间充质干细胞又称为骨髓基质干细胞,为造血干细胞的生长、分化及自我更新提供重要的微环境,具有多向分化潜能。能分化为造血实质细胞和基质细胞,以及肌肉细胞、脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞等各种类型细胞。血管组织再生血管组织再生需要细胞、细胞外基质和信号系统共同参与完成。三维细胞培养技术可使细胞呈立体生长。更接近于体内生长模式,为血管生长模拟了类似于体内的三维空间.并在生长因子的作用下诱导细胞发生出芽、增生、迁移或分化等一系列变化,对于评估各种影响因素对血管生成更具有实际应用价值。器官与组织修复•肝脏修复:利用具有独立中...