組織細胞的三維培養(yǎng)

組織細胞的三維培養(yǎng)第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日概念三維培養(yǎng)的構成三維培養(yǎng)的特點三維培養(yǎng)的方法研究方法三維培養(yǎng)的應用展望第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日一、三維培養(yǎng)的概念相對于單層細胞的二維培養(yǎng)而言，利用各種方法及材料，使細胞呈空間立體方式生長，形成類似體內(nèi)組織的結構，發(fā)揮其功能第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日二、三維培養(yǎng)的構成1、輔助物：人工軟骨[1]、PET聚乙烯酯[2]、纖維蛋白支架[3]、膠原支架[4-5]、旋轉(zhuǎn)生物反應器[6]、微膠囊[7]、中空纖維[8]2、細胞：原代組織細胞－大鼠肝、軟骨、脂肪[9]、成骨樣細胞、干細胞[10]、腫瘤細胞[11]第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日三、三維培養(yǎng)的特點1、生長特點：三維結構、異質(zhì)性、生長速率及氧氣、葡萄糖等梯度分布2、組織學特點：細胞分三層（直徑>300μm）可有類似組織基質(zhì)的物質(zhì)產(chǎn)生3、生長動力學：三維培養(yǎng)細胞以G1/G0期細胞占優(yōu)勢，S期細胞較少

第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日四、三維培養(yǎng)的方法1、旋轉(zhuǎn)式培養(yǎng)：旋轉(zhuǎn)細胞培養(yǎng)系統(tǒng)或培養(yǎng)瓶，旋轉(zhuǎn)生物反應器同時產(chǎn)生較多量直徑為1－2mm的細胞球2、非黏附物包被的培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿：瓊脂、瓊脂糖、蛋白聚糖、聚苯乙烯3、支架第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日五、研究方法1、細胞生長及形態(tài)：體積－直徑免疫組化（BrdU、PCNA、Ki-67）流式細胞儀（DNAHoechst33342、PI）電鏡2、細胞球的生理特性：微電極（pO2orpH）

NMR(脂代謝)

生物體發(fā)光技術（ATP、Lactate、glucose）第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日六、三維培養(yǎng)的應用1、實驗性治療⑴放射效應[12]：分化程度影響放療效果⑵藥物耐受[13]：培養(yǎng)方式是決定耐藥的因素之一⑶免疫療法[14]：腫瘤細胞與免疫細胞作用第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日2、代謝及代謝環(huán)境研究三維培養(yǎng)的細胞可模擬腫瘤生成中的無血管階段、微轉(zhuǎn)移灶或毛細血管之間的微區(qū)域模擬在體細胞的環(huán)境：⑴良好生長環(huán)境⑵缺氧、缺乏營養(yǎng)、廢物積聚或pH降低等協(xié)同作用－－－“toxicenviroment”

[15]第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日3、細胞的生物學特性⑴浸潤和轉(zhuǎn)移：腫瘤細胞和基質(zhì)共培養(yǎng)（E-cadherin、ICAM-1）[16,17]⑵細胞黏附：研究細胞聚集過程中黏附因子的作用[18]⑶血管形成：VEGF（血管內(nèi)皮生長因子）在惡性腫瘤血管形成中起主要作用[19]第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日4、實驗性組織模型移植物以組織或器官的方式培養(yǎng)，使其在一定時間內(nèi)保持原有功能簡單的講：使細胞自發(fā)或借助人工基質(zhì)聚集并誘導細胞分化、維持細胞功能舉例：人工肝（肝細胞、纖維細胞等與明膠海綿、瓊脂、膠原共培養(yǎng)）[20-22]第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日5、胚體干細胞與擬胚體⑴胚胎發(fā)育到囊胚期，此時細胞分化為兩大類，即位于周邊的滋養(yǎng)層細胞和位于腔內(nèi)但居于一端的內(nèi)細胞團（innercellmassICM）。只有ICM將來發(fā)育成胚胎本身，把ICM從胚胎中分離出來在一定條件下培養(yǎng)，可形成具有無限增殖能力的細胞群，稱為胚胎干細胞（embryonicstemcells,ES細胞）⑵當ES細胞經(jīng)過2天懸滴培養(yǎng)、2天懸浮培養(yǎng)后，可形成簡單擬胚體（3－D），擬胚體內(nèi)包含著來源于三個胚層的不同細胞第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日微囊化腫瘤細胞用于藥篩第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日1、抗腫瘤藥物篩選的研究現(xiàn)狀⑴多采用體外單層培養(yǎng)的腫瘤細胞：簡單、易操作、費用低、可大量應用、生長方式及環(huán)境與在體腫瘤差距較大⑵動物實驗：費用高、生存條件苛刻、生長方式及環(huán)境與在體相似⑶手術切除標本：回顧性研究、不能動態(tài)觀察⑷體外三維培養(yǎng)：模擬腫瘤生長方式及環(huán)境、可大量應用、費用較低，如MCTS第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日腫瘤細胞在體與體外三維生長示意圖第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日2、微囊化細胞三維共培養(yǎng)特點⑴微膠囊為半透膜⑵細胞呈三維立體生長⑶生長空間可控⑷空間相對封閉⑸“被動”共培養(yǎng)⑹實質(zhì)與間質(zhì)細胞共培養(yǎng)-模擬體內(nèi)第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日3、微囊化腫瘤細胞的三維培養(yǎng)⑴材料：海藻酸鈉，聚賴氨酸，人乳腺癌細胞系MCF-7⑵方法：靜電液滴法第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日Day7Day0Day5Day2第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日4、藥物對三維生長細胞的抑制⑴藥物：絲裂霉素（MC）、阿霉素（ADM）、5－氟尿嘧啶（5－FU）⑵濃度和作用時間：0.1ppc,1ppc及10ppc

Peakplasmaconcentration(ppc),thehighestlevelofdrugthatcanbeobtainedinthebloodusuallyfollowingmultipledoses,ofADM,MCand5-FUwas0.4g/mL,3.0g/mLand10g/mL,respectively.

分別作用24h,48h,72h第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日bgafhc第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日ejid第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日***第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日a***b***第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日a***b**第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日七、展望胚胎干細胞的應用研究及胚胎發(fā)育致癌機制的研究第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日reference1.DarlingEM,AthanasiouKA.RetainingZonalChondrocytePhenotypebyMeansofNovelGrowthEnvironments.TissueEng.2005March/April;11(3-4):395-403.

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