雖然3D細胞培養(yǎng)生長的具體方案各不相同，但存在某些通用方面。其中包括：
一、3D細胞培養(yǎng)
實驗開始前
計劃您的實驗
1、樣品制備和3D細胞培養(yǎng)
啟動3D培養(yǎng)首先通過機械和酶消化分離細胞。選擇合適的酶和條件對于有效的細胞解離和活力至關重要，但處理時間和環(huán)境溫度等因素也至關重要。該過程通常包括用無菌剪刀分離組織、用膠原酶酶解和均質(zhì)化。其目的是獲得均勻的單細胞懸液，通常涉及通過熒光活化細胞分選（FACS）或磁活化細胞分選（MACS）進行純化。或者，用于生成球體的細胞，如癌細胞系（可從供應商處購買）。通常最好立即培養(yǎng)3D細胞，盡管存在冷凍特定細胞類型的方案。
目前存在幾種聚集和培養(yǎng)3D細胞的方法。雖然球體培養(yǎng)遵循嚴格標準化的方案，但類器官培養(yǎng)通常需要對現(xiàn)有程序進行更仔細的修訂。除了這些無支架方法外，基于支架的3D細胞培養(yǎng)模型也得到廣泛應用。這些模型采用生物相容性支架，提供細胞可以附著、生長并組織成三維結構的支持性基質(zhì)。
2、成像
選擇最合適的成像方法通常取決于研究問題、可用資源和專業(yè)知識。雖然相差顯微鏡足以進行活力測試但，熒光顯微鏡的復雜抗體染色通常用于分析細胞聚集體的結構和組成。為了獲得最佳圖像，固定和染色方案的詳細規(guī)劃和優(yōu)化至關重要。共聚焦顯微鏡提供了高分辨率的光學切片，以闡明類器官和球體的內(nèi)部結構。多光子顯微鏡提供了更深的組織穿透力和降低的光毒性，使其成為較厚標本和長期活細胞成像的理想選擇。
ibidi用于3D細胞培養(yǎng)檢測成像的解決方案
3、數(shù)據(jù)分析
3D細胞培養(yǎng)實驗的典型讀數(shù)包括分析分泌和細胞內(nèi)生物分子，還包括評估活力、生長、分化以及與其他細胞、生物體或化合物的相互作用。各種定量下游分析包括代謝測量、毒理學篩選、轉(zhuǎn)錄組分析等。即使從少量細胞中分離生物分子也有方法，而成像讀數(shù)通常需要更細致的準備和專門的設備。
二、實驗計劃
有效的計劃對3D細胞培養(yǎng)實驗的成功至關重要。這個過程從設定明確的研究目標和選擇合適的細胞類型開始。細胞分離和培養(yǎng)方案的選擇至關重要，這些方案應不斷完善。方案調(diào)整包括優(yōu)化培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)溫度和CO2/O2水平，以及選擇最適合3D生長的基質(zhì)。此外，整合先進的培養(yǎng)方法，如動態(tài)流動條件，使用芯片仿真人體器官系統(tǒng)或復雜的生物打印方法探索多器官串擾，可以進一步提高實驗設計水平。
類器官和球狀體之間的選擇應與研究問題、可用資源和既定方案相一致。類器官提供了復雜的、類似器官的結構，適合于全面的組織研究，但需要更多的專業(yè)知識和資源。球狀體更簡單，在腫瘤研究和高通量藥物篩選中至關重要，并且通常可采用更具成本效益的方法。
最后，規(guī)劃好實際的結果輸出也很重要，包括數(shù)據(jù)收集和分析，因為這些會影響培養(yǎng)方法和條件。獲得高質(zhì)量讀數(shù)的關鍵因素是細胞培養(yǎng)表面與成像技術的兼容性。傳統(tǒng)的表面通常在細胞粘附或光學清晰度方面存在挑戰(zhàn)，影響了先進成像方法的效果。與此相補充的是，ibidi µ-Slides, µ-Dishes,和µ-Plates的特點是組織培養(yǎng)處理(ibiTreat)蓋玻片底部具有優(yōu)異的光學質(zhì)量。這些產(chǎn)品可選擇具有各種表面的，并且可以在與標準塑料實驗室器具類似的工藝進行涂層，同時完全保持圖像質(zhì)量。
人腸成纖維細胞和內(nèi)皮細胞在µ-Slide 4 Well4孔腔室載玻片中培養(yǎng)的纖維蛋白水凝膠中發(fā)芽。內(nèi)皮細胞用抗cd31染色(黃色)，成纖維細胞用抗波形蛋白染色(紅色)，細胞核用DAPI染色(青色)。共聚焦圖像由：葡萄牙 波爾圖大學 生物工程3D微環(huán)境組的H. Nogueira Pinto提供
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