Cultures cellulaires en 3D

Ceci est un poste client à partir de la BiotechBlog stagiaire, Fintan Burke . Fintan est un étudiant à l'École de la biotechnologie à l'Université de Dublin. Avez-vous une réponse au message de Fintan? Répondez dans la section des commentaires ci-dessous.

Comme les chercheurs continuent à étudier la nature complexe de tissus cellulaires et leur comportement, il devient de plus en plus évident que les méthodes de culture de tissus classiques, tels que des boîtes de Pétri et les plaques ne sont ainsi capables de donner une fraction de l'image.

Au cours des dernières années, il ya eu un intérêt accru pour de nouvelles approches qui permettent des cultures de cellules de se développer dans un milieu 3D. En effet, la culture 3D bénéficie de nombreux avantages sur les médias 2D classique. Dans une Nature 2007 article , Pampaloni et al valoir que la culture 3D a le potentiel de représenter un véritable in vivo environnement cellulaire, sans la nécessité de l'expérimentation animale éthiquement discutable. Ce type de culture peut aussi donner un meilleur aperçu de l'architecture de la cellule, de signalisation et de la mécanique, qui a déjà été reconnu dans la recherche sur le cancer; 2008 une étude par Fischbach et al a montré que les cellules tumorales cultivées en culture 3D "recréées tumorales microenvironnement indices" ainsi que la vascularisation tumorale accrue par rapport à celle de cultures de cellules 2D.

La demande pour la culture 3D devrait croître que de recherche des chercheurs de nouvelles approches pour la recherche cellulaire tout en réduisant la nécessité de l'expérimentation animale. De cette demande, plusieurs approches ont été prises pour développer des méthodes de culture 3D:

Une méthode consiste à compenser la sédimentation naturelle des cellules dans un milieu aqueux en faisant tourner doucement le bioréacteur dans un appareil appelé bioréacteur rotatif de la cuve de paroi. Les cellules seront généralement attachés à microporteuses perles "échafaudages" pour permettre des réponses chimiques 3D dans le bioréacteur. Développé à l'origine par la NASA pour examiner la croissance microbienne en gravité zéro, la méthode de culture possède l' avantage de reproduire l'effet naturel de faible cisaillement trouvé dans le corps qui a été trouvé pour avoir de l'influence dans le potentiel de l'infection d'un agent pathogène.

Un autre système utilise le magnétisme pour développer les cultures de tissus 3D. Cette méthode, lévitation magnétique de cellules appelées, utilise les bactériophages chargés de "infecter" pour la culture des cellules avec de faibles quantités d'oxyde de fer et de l'or. Ces cellules sont ensuite laissés dans une boîte de Petri à croître tout en un anneau placé sur le dessus du plat les soumet à des forces magnétiques, les obligeant à planent en suspension. Dans un numéro de 2010 de Nature Nanotechnology, Souza et al valoir que cette méthode a le potentiel d'être «plus faisable pour les études multicellulaires à long terme» ainsi que sa facilité de contrôle et de rapport coût-efficacité dans la recherche.

Récemment, l'attention a été accordée au développement de milieux de culture 3D sans influence extérieure. Microtissues Inc. a développé une forme de culture de tissus qui débarrasse la nécessité d'échafaudages dans la culture. Le résultat, affirme le PDG Jeffrey Morgan, est que les cellules uniformes sont préparés de manière plus efficace et avec des résultats plus constants que lors échafaudages sont utilisés. Une autre société, Microtissues.com , affirment également leur plat 3D Petri maximise les interactions cellule-cellule et permet la taille des cellules contrôlable.

Ces exemples ne représentent qu'une fraction des nouvelles méthodes étant constamment développé pour la culture 3D de cellules. Aussi récemment que le mois dernier, TAP Biosystems dévoilé leur nouveau 3D méthode de culture de cellules à base de collagène pour les plaques à 96 puits. Ce récent boom dans le développement est sans doute due à la prise de conscience que la recherche en utilisant le (car maintenant les) culture 2D classique touche à sa fin. Bien que la culture 3D a le potentiel pour devenir le choix fondamental pour la recherche sur le cancer et la thérapie médicamenteuse, certaines questions demeurent. Imagerie microscopique moderne peut lutter avec les échantillons de tissus plus denses. Une norme commune doit également émerger afin d'établir un protocole unifié dans la recherche. Si ces préoccupations soient abordées, il peut y avoir peu de doute que la culture cellulaire 3D émergera comme la méthode de recherche pas cher, instructif et dominante pour les années à venir.


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