3D 矩陣中的單細胞

在許多情況下，3D 環境比 2D 細胞培養物更接近體內情況。可以在 3D 凝膠中培養單細胞并成像，以分析各種生物學問題，例如細胞形態、遷移、管形成或 ECM 降解。除了僅使用一種細胞類型的培養物之外，還可以通過在同一容器中共培養兩種不同細胞類型（例如癌細胞和成纖維細胞）來研究它們的侵襲行為。

為了從凝膠基質中分離細胞，可以酶促降解基質（例如，通過膠原酶降解膠原）。此后，細胞可以在新的凝膠基質中擴增或進一步處理以分離 DNA、RNA 或蛋白質。

在µ-Slide Chemotaxis中的I 型膠原蛋白、鼠尾層中表達 LifeAct 的 HT-1080 細胞（綠色）
 

ibidi解決方案

ibidi I 型膠原蛋白 是一種非胃蛋白酶化的天然膠原蛋白，用于在凝膠基質中模擬生物 ECM。其快速凝膠化有助于 3D 凝膠中細胞的最佳分布。

在µ-Slide III 3D Perfusion中，單個細胞嵌入 3D 矩陣中。特殊的通道幾何形狀允許以低流速進行灌流（例如，當使用ibidi 泵系統時）。與靜態培養不同，灌流可確保最佳的氧氣和營養供應。這種設置使得長達數周的長期培養成為可能。此外，薄的蓋玻片底部可實現高分辨率成像。

µ -Slide 15 Well 3D 和µ-Plate 96 Well 3D 可以在 3D 凝膠上或內部對單細胞和共培養物進行簡單、經濟高效的培養和顯微鏡檢查。凝膠層直接連接到上方的培養基儲存器，通過擴散實現快速、輕松的培養基交換。對于特殊應用，還可以提供帶有 1.5H 玻璃底部的µ-Slide 15 孔 3D 玻璃底部。

μ -Slide I Luer 3D設計用于在具有確定流量的 3D 凝膠基質上或其中培養細胞。三個孔中的每一個都可以填充凝膠，其中可以嵌入細胞。對于限定流量的應用，頂部的通道可以連接到泵（例如，連接到ibidi 泵系統），以確保最佳的氧氣和營養供應。

µ -Slide Chemotaxis和Sticky-Slide Chemotaxis非常適合分析 2D 和 3D 中的單細胞遷移。在水基 3D 凝膠（例如Collagen I凝膠和 Matrigel ® ）中可以輕松建立趨化梯度，因為凝膠結構不會阻礙通過擴散形成可溶梯度。

大多數 ibidi 實驗室器具，例如µ-Dish 35 mm high或µ-Slide 8 Well high，可用于在 3D 矩陣中培養單細胞，是高端顯微鏡的理想選擇。
 

球體和類器官培養

球體是在 3D 非貼壁培養條件下相互粘附的細胞。它們缺乏干細胞，這意味著它們由完全分化的細胞組成。例如，可以通過使用懸滴或強制漂浮方法將它們放入無支架懸浮液中來生成它們。

球體不能自我更新和進一步分化。腫瘤細胞球體是一個例外，因為腫瘤細胞具有無限的增殖能力，它們能夠分裂和更新。因此，球體是檢查腫瘤細胞行為（例如大規模藥物篩選）的有用模型。

NIH-3T3 細胞在ibidi µ-Pattern上形成明確的球體。將細胞接種在 µ-Slide VI 0.4中的 200 µm 粘附點上，并在流動（3 dyn/cm²）下保持 14 天。

類器官是培養的“微型器官”。它們可以由成體干細胞 (ASC) 或多能干細胞 (PSC) 產生。當在3D基質/支架（例如Matrigel ®或膠原蛋白）中培養時，這些細胞分化成器官特異性細胞類型，從而構建小型功能器官。

Sato 等人利用 Lgr5 + 干細胞創建了第一代腸道類器官，啟動了許多從不同器官（如腸、肝臟、大腦、前列腺、腎、胰腺、肺和甲狀腺）生成類器官的方案。重要的是，它們可以使用 CRISPR 等技術進行編輯，使其成為個人治療、器官發生和藥物篩選研究的強大工具。

參考：

Sato T, et al. (2009) Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche. Nature 459(7244):262–265. 10.1038/nature07935.

Drost J, Clevers H (2018) Organoids in cancer research. Nat Rev Cancer 18:407–418. 10.1038/s41568-018-0007-6.

Tuveson D, Clevers H (2019) Cancer modeling meets human organoid technology. Science 364(6444):952–955. 10.1126/science.aaw6985.

ibidi解決方案

µ-Slide Spheroid Perfusion是用于長期球體培養的專用流動室。每個 3 x 7 孔形成自己的生態位，在其中培養標本。通過孔頂部通道進行灌注可確保整個實驗過程中營養和氧氣的最佳擴散，而不會使樣本受到顯著的剪切力。

µ-Slides With Multi-Cell µ-Pattern可實現空間定義的細胞粘附，用于球體和類器官的生成、長期培養和高分辨率成像。確定的粘附點能夠從細胞懸浮液中捕獲所有粘附的單細胞。周圍的生物惰性表面完全不可細胞附著。這迫使所有細胞在粘附點處相互聚集，從而以明確且可控的方式形成球體。

生物惰性是一種穩定的生物惰性表面，適用于在非粘附表面上對球體、類器官和懸浮細胞進行長期培養和高分辨率顯微鏡觀察，沒有任何細胞或生物分子粘附。目前可提供µ-Dish 35 mm高壁生物惰性、µ-Slide 8孔高壁生物惰性、µ-Slide 4 孔生物惰性和µ-Slide VI 0.4生物惰性。

在µ-Slide III 3D Perfusion中，球體或類器官可以在凝膠層中或凝膠層上培養，或嵌入 3D 基質中。特殊的通道幾何形狀允許以低流速進行灌流（例如，當使用ibidi 泵系統時）。這種設置使得長達數周的長期培養成為可能。此外，薄的蓋玻片底部可實現高分辨率成像

µ -Slide 15 Well 3D 和µ-Plate 96 Well 3D 可以在 3D 凝膠上或內部對單細胞和共培養物進行簡單、經濟高效的培養和顯微鏡檢查。凝膠層直接連接到上方的培養基儲存器，通過擴散實現快速、輕松的培養基交換。對于特殊應用，還可以提供帶有 1.5H 玻璃底部的µ-Slide 15 孔 3D 玻璃底部。

ibidi I 型膠原蛋白 是一種非胃蛋白酶化的天然膠原蛋白，用于在凝膠基質中模擬 ECM。其快速凝膠化有助于 3D 凝膠中細胞的最佳分布。

流體狀態下的3D細胞培養

間隙滲流

在體內，許多細胞類型不斷暴露于液體流動中。當在體外3D基質中培養它們時，可以通過向它們灌注生長培養基或任何選擇的試劑或藥物來施加柔和的間隙滲流。通過這樣做，可以建立接近細胞自然環境的條件。

灌流

3D 矩陣內的單元和上面的通道的組合可以輕松應用流動。該實驗裝置通過凝膠擴散被動地喂養體外3D 基質內的細胞。氧氣和營養物質由溫和的氣流提供。可調節的流速定義了營養水平，從而實現了長期的活細胞實驗。

ibidi Channel Slides通道載玻片，包括µ-Slide III 3D Perfusion、µ-SlideI Luer 3D和µ-Slider VI系列產品，允許在3D基質中接種細胞并應用流體（例如，使用ibidi Pump System泵系統/流體剪切力系統）。

 

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