评论:用于器官芯片应用的3D细胞模型

科学领域:

• 生物分析科学 生物分析科学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 二维 (2D) 细胞培养缺乏人体器官的生理复杂性,限制了它们对治疗有效性的预测能力.
• 三维 (3D) 体外模型,特别是器官芯片系统,正在成为优越的替代方案,更好地模拟体内条件.
• 这些先进的模型为各种研究应用提供比标准临床前模型更可靠的数据.

研究的目的:

• 审查和描述微流体器官芯片系统中使用的各种3D细胞培养模型.
• 介绍在微流体设备中构建这些3D培养物的方法.
• 讨论3D细胞芯片技术在生物医学研究中的当前和未来应用.

主要方法:

• 3D模型的表征包括球形/聚合物,水凝培养,多层,有机体和基于生物材料的培养.
• 在芯片器官平台中详细检查各种3D培养的形成技术.
• 审查现有的芯片器官系统设计和示例.

主要成果:

• 器官在芯片上的系统可以创建各种3D细胞模型,重述器官生理学.
• 这些系统有助于研究组织/器官对生物物理/生物化学刺激的反应,疾病机制和药物疗效.
• 该审查涵盖了各种3D培养类型及其与微流体设备的整合.

结论:

• 在体外建模中,3D芯片上的细胞系统代表了与传统的2D培养相比的显著进步.
• 这些平台为药物查,疾病机制研究和理解器官间相互作用提供了增强的生理相关性.
• 未来的前景表明,器官芯片技术在临床前研究和个性化医学的作用越来越大.