三维(3D)细胞培养可以为细胞提供更接近体内生理状态的环境,获得与体内实验较为一致的实验结果。在药物筛选、肿瘤研究、干细胞分化和类器官等研究中,3D培养已经有了广泛的发展和应用。
目前常规的方案是单种细胞的3D培养,然而,体内组织器官多是由多种细胞组成的,细胞与它们所在的微环境之间存在非常复杂的相互作用机制。为了进一步的探究复杂机制中立体状态下细胞与细胞间、甚至是细胞与细胞外基质间的作用,我们利用康宁球形板(图1)构建起了适合多种细胞生长的微环境体系(图二)——3D共培养模型,为临床药物研究提供了一种更加可靠便利的工具。
图1:康宁球形板:96孔(货号4515/4520 ),384孔(货号4516/3830)和1536孔(货号4527)。黑色框架,水凝胶包被透明球形底,适合3D细胞球(spheroid) 生长。
图2:共培养肿瘤细胞和成纤维细胞示意图。将肿瘤细胞和成纤维细胞按照一定的比例接种到康宁球形板中,培养3-5天可形成混合细胞球。
图3:在康宁球形板中混合培养肿瘤细胞和成纤维细胞球。分别将肿瘤细胞(绿色荧光)和成纤维细胞(红色荧光)用荧光染料进行预染,按1:1比例接种至球形板后培养72小时后用荧光显微镜成像。
利用球形板进行共培养的3D模型也可以拓展到更广泛的研究领域,包括将内皮细胞或者血管细胞与肿瘤细胞进行共培养探究内皮细胞对于肿瘤的生长,或者将免疫细胞与肿瘤细胞共培养研究免疫杀伤作用,甚至可以将免疫细胞、肿瘤细胞与内皮细胞进行3D共培养从而建立药物筛选或肿瘤研究模型。