Gerüste für die 3D-Zellkultur

Säugetierzellen wachsen in vivo in komplexen dreidimensionalen (3D) Umgebungen. Die Form und chemische Zusammensetzung der extrazellulären Matrix (EZM), die eine Zelle umgibt, kann viele physiologische Reaktionen vorgeben. Traditionelle Zellkulturtechniken und -protokolle werden auf zweidimensionalen (2D) Oberflächen durchgeführt, die in der Regel aus Glas oder Polystyrol bestehen. Die 2D-Methode ist zwar leicht zugänglich und komfortabel, doch können bei der Untersuchung von Zellen, die unter 2D-Bedingungen kultiviert werden, mehrere gut dokumentierte Artefakte auftreten. Es wurden fortschrittliche Zellkulturmethoden und -protokolle entwickelt, um Zellen in 3D-Umgebungen in vitro zu kultivieren.

Werkzeuge, die das Wachstum von Zellen in einer dreidimensionalen Umgebung erleichtern, werden im Allgemeinen in gerüstfreie und gerüstbasierte Technologien unterteilt. Ein etablierter Ansatz für die 3D-Zellkultur besteht darin, Zellen auf strukturellen Gerüsten zu züchten, die in der Regel aus Biopolymeren bestehen, die so angeordnet sind, dass sie die physiologische extrazelluläre Matrix (EZM) nachahmen. Diese Gerüste sind in der Regel als Einsätze konzipiert, die komfortabel in konventionelle Zellkultur-Workflows integriert werden können. In anderen Fällen können 3D-Gerüste der Ausgangspunkt für komplexe Projekte in der Gewebezüchtung sein, wie z. B. die Entwicklung künstlicher Organe, die Einrichtung von Bioreaktoren für die Massenproduktion von Zellprodukten oder die Entwicklung von im Labor gezüchtetem oder kultiviertem Fleisch. Nachstehend werden die Arten von zellulären 3D-Gerüsten, die wir für Anwendungen anbieten, hervorgehoben.

Nanofasergerüste

Zellkulturschalen aus Nanofasern, Multiwell-Platten und Platteneinsätze unterstützen dabei, die Lücke zwischen 2D- und 3D-Zellkultur zu schließen. Nanofasern sind optisch transparent und ermöglichen die Bildgebung und Echtzeit-Quantifizierung der Zellmobilität in lebenden Zellen. Nanofasern bilden die 3D-Architektur in vivo nach und können auch mit extrazellulären Matrixproteinen für Anwendungen beschichtet werden, die dies erfordern, z. B. für Krebsstudien. Die Zellen lassen sich leicht aus den Nanofasergerüsten für nachgeschaltete Analysen rückgewinnen.

Es hat sich gezeigt, dass sich Zellen, die auf Nanofasergerüsten gezüchtet werden, schnell ausbreiten und effizient differenzieren. Dabei ist diese Methode frei von den potenziellen Auswirkungen von Trägermatrices, die tierische Produkte enthalten. Damit sind Nanofasern optimal für die IHC und für Stammzellanwendungen geeignet. Die Standardplattenabmessungen sind mit automatisierten Geräten für das Screening von Wirkstoffen im hohen Durchsatz für die Arzneimittelforschung und ADME/Tox-Studien kompatibel. Wählen Sie ausgerichtete oder zufällig orientierte Fasern in Platten oder Schalen.