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3d细胞培养和类器官在骨髓源性间充质干细胞成骨分化中的研究进展

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中国骨质疏松杂志 2022年第9期28卷 1400-1404页

作者：周子墨柳达陈森相覃森中国医科大学附属盛京医院骨科辽宁沈阳110004

类器官(organoids)来源于自体的组织及干细胞,是通过体外3d培养后形成的细胞团块,这种团块具有原始组织及器官的三维结构,并保留了相对应的功能和遗传特征。由于其具有模拟特定机体器官的发育和疾病发生发展的潜能,这一模型在多种药物... 详细信息

类器官(organoids)来源于自体的组织及干细胞,是通过体外3d培养后形成的细胞团块,这种团块具有原始组织及器官的三维结构,并保留了相对应的功能和遗传特征。由于其具有模拟特定机体器官的发育和疾病发生发展的潜能,这一模型在多种药物的筛选和分子机制研究中拥有更多的优势。近年来,已有实验表明骨髓源性间充质干细胞(BMSCs)通过3d培养及成骨分化可以形成骨的类器官,并可以植入机体发挥特定的作用。这种骨类器官模型的构建,不仅可以为骨质疏松等相关疾病研究提供更多方法,还在骨组织移植及修复等组织工程学中发挥重要作用。本文就BMSCs成骨分化的类器官相关3d模型研究进展作一综述,为BMSCs成骨分化的类器官的基础和临床研究提供更多理论依据和思路。

关键词：类器官间充质干细胞成骨分化组织工程 3d细胞培养

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3d细胞培养在细胞生理学研究中的应用进展

实验室科学 2023年第2期26卷 1-5页

作者：王二朴陈梦梦张炳强邹伟青岛瑞思德生物科技有限公司瑞思德研究院山东青岛266000 辽宁师范大学生命科学学院辽宁大连116029

3d细胞培养技术是生命科学中发展最快的实验技术之一。随着细胞成像和数据分析的发展以及新的细胞支架的使用,3d模式逐渐成为主流的细胞培养方式。这种培养已被证明更接近体内细胞的原始状态,能为很多研究提供有价值的细胞材料。通过介... 详细信息

3d细胞培养技术是生命科学中发展最快的实验技术之一。随着细胞成像和数据分析的发展以及新的细胞支架的使用,3d模式逐渐成为主流的细胞培养方式。这种培养已被证明更接近体内细胞的原始状态,能为很多研究提供有价值的细胞材料。通过介绍现阶段3d细胞培养方法、优势、现有的支架材料以及在模拟生理学相关进程中的应用,为未来的细胞生理学研究提供参考。

关键词： 3d细胞培养细胞支架细胞生理学

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3d细胞培养的研究进展和应用前景

齐齐哈尔医学院学报 2022年第18期43卷 1771-1775页

作者：陶金宋雪王璐瑶牛汉琪蚌埠医学院第一附属医院安徽蚌埠233004 蚌埠医学院临床学院安徽蚌埠233030

细胞因其提供大量的信息而成为科研中重要的研究材料之一,2d细胞培养中生长的细胞为探索细胞机制提供了大量的基础知识,但仍存在一定缺陷,如细胞形态与体内环境不同,胚胎结构的塌陷及不利于观察,组织结构的复杂等。体外2d细胞培养无法... 详细信息

细胞因其提供大量的信息而成为科研中重要的研究材料之一,2d细胞培养中生长的细胞为探索细胞机制提供了大量的基础知识,但仍存在一定缺陷,如细胞形态与体内环境不同,胚胎结构的塌陷及不利于观察,组织结构的复杂等。体外2d细胞培养无法建立有效的体内微环境和细胞间的相互作用,从而潜在地诱导细胞形态和基因表达的变化,一定程度上扭曲细胞的行为和生物学功能。为了获得具有正常形态,行为和体内功能的细胞,3d细胞培养技术因此而生。3d细胞培养是将具有3d结构不同材料的载体与不同种类的细胞在体外共培养,使细胞能够在具有3d立体空间结构的载体中迁移、生长等生物活性,构成3d的细胞-载体复合物。目前3d细胞培养可应用于多种领域,包括肿瘤微环境、类器官、微载体等。因此,本文通过介绍各种3d细胞培养模型以及3d细胞培养的载体,对3d培养技术目前进展进行总结,为后续3d培养技术的发展提供依据。

关键词： 3d细胞培养类器官支架

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3d细胞培养在阿尔茨海默病研究中的应用

中国比较医学杂志 2018年第5期28卷 12-15页

作者：康美美王蓉首都医科大学宣武医院中心实验室北京市老年病医疗研究中心北京脑重大疾病研究院阿尔茨海默病研究所神经变性病教育部重点实验室北京100053

2d细胞培养的细胞在体外环境下随着增生会逐渐丧失原来的性状;动物模型实验繁琐,价格昂贵;而3d细胞培养模型可在一定程度上弥补动物模型和2d细胞模型的缺陷,越来越受到大家重视。2014年数据报道阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,Ad)6... 详细信息

2d细胞培养的细胞在体外环境下随着增生会逐渐丧失原来的性状;动物模型实验繁琐,价格昂贵;而3d细胞培养模型可在一定程度上弥补动物模型和2d细胞模型的缺陷,越来越受到大家重视。2014年数据报道阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,Ad)65岁以上人群发病率在5.14%,我国Ad患者2016年已达800万,但该病的发病机制尚未明确,对Ad的研究一直是热点及难点。本文将简单介绍2d细胞培养和3d细胞培养,并对3d细胞培养近些年在Ad研究方面的应用作一综述。

关键词： 2d细胞培养 3d细胞培养阿尔茨海默病

基于3d细胞培养系统的肺癌类干细胞的分离和鉴定

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中国肿瘤临床 2014年第16期41卷 1013-1016页

作者：刘芃芃于文文程亚楠韩雷陈永孜魏熙胤李慧任秀宝于津浦天津医科大学肿瘤医院肿瘤分子诊断中心国家肿瘤临床医学研究中心天津市肿瘤防治重点实验室天津市300060 天津医科大学肿瘤医院生物技术研究室天津市肿瘤免疫与生物治疗重点实验室天津市300060 天津医科大学肿瘤医院肿瘤细胞生物学实验室天津市300060 天津医科大学肿瘤医院公共实验室天津市300060

目的:本研究建立三维细胞培养方法(3d)以分离和鉴定肺癌类干细胞,并与二维细胞培养方法(2d)比较,初步探讨该方法在评价肺癌体外增殖、凋亡、侵袭和药物反应性方面的应用。方法:将人肺腺癌细胞系A549以1×104个/孔的细胞与RPMI1640和伊... 详细信息

目的:本研究建立三维细胞培养方法(3d)以分离和鉴定肺癌类干细胞,并与二维细胞培养方法(2d)比较,初步探讨该方法在评价肺癌体外增殖、凋亡、侵袭和药物反应性方面的应用。方法:将人肺腺癌细胞系A549以1×104个/孔的细胞与RPMI1640和伊格尔基础培养基(basal medium of eagle,BME)制成细胞悬液,培养7 d,收集细胞采用流式细胞仪进行类干细胞表型检测,以及体外成球、耐药性、体内成瘤等干细胞功能鉴定,并将3d与2d细胞培养的A549细胞进行比较。结果:细胞表型检测证明3d系统培养的A549细胞中Cd44和Cd326阳性比例升高,Cd24阳性比例下降,细胞体外成球率显著升高(28.50%±1.17%vs.8.67%±0.80%,P33.27%±5.76%(P30%±4.25%(Pd vs.(60.25±1.49)d,P3d培养的肺癌细胞中获得更高比例的类干细胞样细胞,具有体内成瘤快、体外成克隆团率高、耐药性提高的特征。

关键词：肺癌 3d细胞培养肿瘤干细胞

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3d干细胞培养在牙髓再生研究中的应用

口腔医学研究 2021年第11期37卷 961-965页

作者：牛卫东刘润园大连医科大学口腔医学院牙体牙髓科辽宁大连116044

3d细胞培养是一种模拟人体内细胞生长环境的体外培养方式,使细胞保持原有的立体形态,有利于细胞内基因的表达和信号转导。3d干细胞培养作为其中一个重要的研究方向,主要应用于器官体外培养和组织再生领域。在牙髓再生研究中,干细胞经2d... 详细信息

3d细胞培养是一种模拟人体内细胞生长环境的体外培养方式,使细胞保持原有的立体形态,有利于细胞内基因的表达和信号转导。3d干细胞培养作为其中一个重要的研究方向,主要应用于器官体外培养和组织再生领域。在牙髓再生研究中,干细胞经2d培养后,存在细胞接触抑制、基因表达受限以及部分生物学功能缺失的局限性,而3d培养可增强干细胞自我更新和特异性分化的能力,再生神经血管化的牙髓-牙本质复合体,再生效果明显优于2d培养。本文将介绍3d细胞培养的研究现状,总结分析3d干细胞培养在牙髓再生研究中的优势、应用及展望,为牙髓再生中干细胞培养条件和再生效果的优化提供理论依据。

关键词： 3d细胞培养牙髓牙髓再生干细胞

微流控3d细胞培养用于纳米药物对兔VX2细胞杀伤的研究

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微流控3D细胞培养用于纳米药物对兔VX2细胞杀伤的研究

作者：许雅青湖南大学

学位级别：硕士

传统的二维（2d）细胞培养技术已发展了近一个世纪,尽管它们在生物医学研究中具有重要价值,但无法支持多种细胞类型的组织特异性分化,也无法准确预测体内的组织功能和药物活性。这些局限性使人们对三维（3d）细胞培养模型越来越感兴趣,... 详细信息

传统的二维（2d）细胞培养技术已发展了近一个世纪,尽管它们在生物医学研究中具有重要价值,但无法支持多种细胞类型的组织特异性分化,也无法准确预测体内的组织功能和药物活性。这些局限性使人们对三维（3d）细胞培养模型越来越感兴趣,因为它们能够更好地反映活体组织的空间和生理复杂性。微流控技术可以为3d细胞培养提供细胞间相互作用、化学梯度和动态机械力等条件,使得微流控芯片成为3d细胞培养的有力工具。基于此,本文以兔间变表皮鳞癌（VX2）肿瘤细胞的培养为例,设计搭建了一个微流控3d细胞培养平台,并利用该平台考察了两种纳米药物对兔VX2肿瘤细胞的杀伤情况。具体研究工作包括:1.微流控3d细胞培养平台的搭建微流控3d细胞培养平台由微流控芯片和渗透泵组成。微流控芯片由聚二甲基硅氧烷模塑形成的上、下两层芯片通道,以及中间夹一层细胞外基质蛋白包被的聚碳酸酯膜组成。为了模拟细胞暴露于间质流动的微环境,引入了渗透泵装置以产生稳定且缓慢的流速,用于连续更新培养液并及时清除代谢废物。细胞活性实验显示,0.05 M PEG渗透泵产生的流速更适于兔VX2肿瘤细胞的生长;细胞生长曲线实验显示,芯片上培养的兔VX2肿瘤细胞的生长曲线呈“S”形,且生长速度快于传统的2d细胞培养;细胞周期实验显示,微流控芯片3d培养的兔VX2细胞比传统的2d培养增殖更活跃。以上结果表明,我们成功搭建了微流控3d细胞培养平台。2.微流控3d细胞培养平台用于考察纳米药物对兔VX2细胞作用的研究在上述研究工作的基础上,制备了两种纳米药物并考察其在微流控3d细胞培养平台上对兔VX2肿瘤细胞的杀伤情况。其中一种纳米药物是基于dNA纳米线（杂交链式反应HCR得到的产物）嵌入阿霉素（dox）形成的自组装纳米药物dox@HCR;另一种是基于β-环糊精聚合物（β-CdP）包络dox形成的自组装药物dox@β-CdP。细胞内化结果显示,当孵育时间为3 h时,与dox@β-CdP孵育的兔VX2细胞内的荧光最强,自由的dox次之,dox@HCR最弱,表明dox@β-CdP在VX2细胞的内化效果比dox@HCR好。细胞毒性实验显示,在传统2d培养状态下,dox@β-CdP对兔VX2细胞的毒性作用最强,自由的dox次之,dox@HCR最弱;而与传统2d培养状态相比,在微流控3d培养状态下,三种药物对兔VX2细胞的毒性作用均降低,可能是由于渗透泵产生的流动条件减少了毒性物质的积累。

关键词：微流控芯片 3d细胞培养兔VX2细胞渗透泵纳米药物

基于3d细胞培养的肺癌类干细胞的分离和鉴定

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基于3D细胞培养的肺癌类干细胞的分离和鉴定

作者：刘芃芃天津医科大学

学位级别：硕士

目的：本研究建立细胞3d培养方法以分离和鉴定肺癌类干细胞,并与2d培养方法比较,初步探讨该方法在评价肺癌体外增殖、凋亡、侵袭和药物反应性方面的应用。方法： 1.3d细胞培养方法的建立将人肺腺癌细胞系A549以104个/孔的细胞与RPMI1... 详细信息

目的：本研究建立细胞3d培养方法以分离和鉴定肺癌类干细胞,并与2d培养方法比较,初步探讨该方法在评价肺癌体外增殖、凋亡、侵袭和药物反应性方面的应用。方法： 1.3d细胞培养方法的建立将人肺腺癌细胞系A549以104个/孔的细胞与RPMI1640和BME为基础的培养基制成细胞悬液,培养7天,用分散酶和回收液消化并将细胞回收传代,进行类干细胞筛选,收集细胞进行流式细胞仪检测干细胞表型。收集各组培养3、7、11、14、20天的细胞,分别制成细胞悬液,调整细胞浓度为1×105个细胞/100μ1,分别用抗体标记物(Cd44、Cd326、Cd24)标记,同时标记FITC-IgG2b、 APC-IgG1、PE-IgG1作为对照进行流式细胞仪免疫表型检测。 2.肺癌干细胞功能检测将3d培养的A549细胞进行体外成球、耐药性、体内成瘤及类干细胞鉴定,并与2d培养的细胞进行比较。将各组培养的细胞以5000个/3ml MFM的密度接种到6孔板中,7天后观察细胞的成球率。分别接种数目为5×104个细胞／只接种到SCId裸鼠体内,每组4只。每三天测量瘤块大小,并绘制生长曲线。并且利用Matrigel和Transwell构建侵袭小室进行高侵袭性和低侵袭性细胞群的分离,利用划痕修复实验检测细胞迁移能力。通过实时定量PCR检测两组肺癌干细胞相关基因表达水平的变化。 3.3d细胞培养在抗癌药药效学方面的应用再将两组培养的A549细胞通过MTT检测各组细胞的顺铂耐药性的变化,并通过Western blot检测两组肺癌类干细胞相关蛋白表达水平的变化。结果： 1.3d细胞培养方法的建立经过3d培养的细胞转入2d培养系统后其增长速率逐渐增快,并显著高于2d培养的细胞,细胞表型检测证明3d培养的A549细胞中Cd44和Cd326阳性比例升高,Cd24阳性比例下降。 2.肺癌干细胞功能检测 3d培养的细胞体外成球率显著升高(28.50±1.17%vs8.67±0.80%,Pd vs60.25±1.49d,P37,83.75±5.84%vs35.63±3.05%,P3d培养的干细胞相关基因表达显著高于2d。 3.3d细胞培养在抗癌药药效学方面的应用在两种培养中分别加入不同浓度的顺铂和培美曲塞两种肿瘤药物发现,3d培养的细胞对顺铂耐药性显著提高(58.17±2.19%vs33.27±5.76%in48h,P30±4.25%in72h,Pd培养的细胞加药后的表达。结合MTT检测得出顺铂和培美曲塞对经过3d培养的A549细胞的半数抑制浓度IC50分别为6.58±1.25μg/ml和7.86±1.60μg/ml。结论：3d培养的肺癌细胞中得到了更高比例的类干细胞样细胞,具有体内成瘤快、体外成球率高、耐药性提高、侵袭能力和迁移能力增强的特征。利用3d培养方法分离人肺腺癌细胞系A549中的类干细胞,证明其比2d培养的A549细胞系具有更强的增殖能力,更低的凋亡,更高的转移潜能以及更差的药物反应性,并且干细胞的蛋白表达量明显增加,药物半量抑制浓度也大大提高,肺癌类干细胞耐药性明显增强。

关键词：肺癌 3d细胞培养肺癌类干细胞耐药 IC50

用于构建神经变性疾病模型的3d细胞培养研究进展

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中国老年保健医学 2019年第6期17卷 98-104页

作者：陈超张逸任郭子君张嘉禧杨泽余钰琨北京师范大学珠海分校工程技术学院519087 国家卫健委北京老年医学研究所国家卫健委老年医学重点实验室100730

神经变性疾病是全球面临的重大疾病之一,传统的动物模型、2d细胞模型、脑片培养模型对理解疾病机制过程是有益的,但为了切实模拟患者大脑复杂神经网络,体现血脑屏障功能变化和炎症反应,基于3d细胞培养技术构建体外模型具有更大的潜能。... 详细信息

神经变性疾病是全球面临的重大疾病之一,传统的动物模型、2d细胞模型、脑片培养模型对理解疾病机制过程是有益的,但为了切实模拟患者大脑复杂神经网络,体现血脑屏障功能变化和炎症反应,基于3d细胞培养技术构建体外模型具有更大的潜能。本综述将介绍常见神经变性疾病现有模型、3d细胞培养体系、体外模拟这些疾病的障碍和当前在该领域的研究进展。

关键词：神经变性疾病 3d细胞培养体外模型