三维细胞球形技术:软骨再生的最新进展和新兴策略
Huancong Liu1, Chengkun Zhao1, Jie Liang2
1National Engineering Research Center for Biomaterials, Sichuan University, Chengdu, Sichuan 610064, China; College of Biomedical Engineering, Sichuan University, Chengdu, Sichuan 610064, China.
Acta biomaterialia
|October 4, 2025
概括
三维 (3D) 细胞球形技术通过模拟体内环境,显著提升了软骨修复和疾病建模. 使用材料科学和机器学习克服稳定性和可扩展性等挑战,有望提供个性化的再生医学解决方案.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 与二维培养相比,三维 (3D) 细胞球形技术为软骨修复和疾病研究提供了优越的体外模型.
- 球体更好地复制体内微环境,增强状细胞的活力,增殖和分化,以改善软骨再生.
- 目前的局限性包括球状体的不稳定性,大规模生产的挑战,以及潜在的免疫排斥,阻碍了临床转化.
研究的目的:
- 审查用于软骨再生医学的3D细胞球形技术的最新进展.
- 要突出球形形成,工程策略和临床应用.
- 讨论临床翻译的挑战和新出现的解决方案.
主要方法:
- 关于3D细胞球形技术在软骨再生中的最新文献的综述.
- 球形形成机制和生物制造策略的分析.
- 探索新兴技术,如机器学习和先进的生物材料.
主要成果:
- 三维细胞球体通过模仿本地微环境和增强细胞相互作用,显著改善软骨再生.
- 材料科学,机器学习 (ML) 和单细胞RNA测序 (scRNA-seq) 的进步正在为个性化和标准化的球状生物制造铺平道路.
- 新兴的解决方案解决了长期稳定,大规模生产和免疫排斥方面的挑战.
结论:
- 3D细胞球形技术对软骨再生医学具有巨大的翻译潜力.
- 智能生物材料和ML的整合可以克服当前的局限性,实现精确和高效的治疗解决方案.
- 本综述为生物材料研究人员和临床医生提供了洞察力,旨在促进软骨再生.


