3D培養之小兵立大功的球狀多細胞

3D培養的技術發展至已有十年之久，各式各樣的材料與應用也越來越成熟，在越來越多的文獻中已經被報導，3D 培養能夠模擬in vivo 細胞微環境(microenvironments )是2D培養所達不到的，優點如下:

目前3D培養的種類可以分成scaffold-based與scaffold-free兩種，都能將目標細胞培養成球狀多細胞:

Scaffold-based與Scaffold-free兩種系統在3D培養都有廣泛科學家在使用，Scaffold-based系統可以利用天然或者合成的材料來做為細胞培養基質，將培養的細胞接種鑲嵌在膠體裡面，模擬在人體細胞或組織的體內環境，讓細胞成長成多球狀，而Scaffold-free則是將細胞培養在培養基裡面，利用攪拌或者重力方式幫助細胞成多球狀。

Scaffold-based的培養不僅可以幫助細胞形成多球狀，也能進行多細胞共培養實驗，可以直接在96孔盤培養並進行各種體外的測試或者藥物篩選，也能夠直接進行螢光觀察，Scaffold-free僅能作為多球狀細胞培養，無法直接在培養容器進行體外細胞測試。

球狀多細胞形成是利用Cell-ECM作用以整合素(Integrin)將細胞做聚集，再利用Cell-Cell作用以鈣黏素(cadherin)結合變成球狀。形成球狀的多細胞可以模擬體內更真實的生理情況，像是腫瘤所形成的球狀多細胞，內中外層的細胞就處於不同的生長階段，會因為內外層的差異，導致氧氣、二氧化碳、營養物質、細胞素、訊息傳遞分子，甚至是藥物等的濃度差異，形成內層缺氧、缺營養物質、高二氧化碳濃度，導致缺乏氧氣與營養物質，處於壞死狀態，中層呈現生長靜止狀態，外層是生長狀態，能夠表現出實際體內的抗藥性作用，可表現低氧現象(hypoxia)，可觀察到球狀多細胞的外間質膜(ECM) ，還可進一步進行共同培養(co-culture)等研究。

現行用於3D的細胞種類有間質幹細胞(MSCs)、誘導性全能幹細胞（iPSC）、原代腫瘤細胞(primary tumor cell)、永生細胞株 (Immortalised cell line)，許多實驗有在進行，如細胞分化(differentiation)、轉移(metastasis)、侵襲(invasion)、基因表達、訊息傳遞、藥物篩選等各式研究圖爾思Tools 3D culture kit是Scaffold-based的Hydrogel，它能幫助細胞形成球狀多細胞，提供適合細胞成長的微環境。其快速方便的操作，讓使用者可以在30分內完成凝膠進行實驗，在實驗結束，融膠回收細胞的時候也不需要添加Trypsin融膠，只需添加我們融膠(solving)緩衝液，即可無痛高效回收細胞進行後續實驗。