從初代細胞到3D模型|打造動物減量的完整體外研究平台,建立更貼近人體生理的研究模型

從初代細胞到 3D 模型

打造動物減量的完整體外研究平台,建立更貼近人體生理的研究模型

隨著生命科學研究發展及國際 3R 原則 (Replacement、Reduction、Refinement) 的推動,高生理相關性的體外模型已成為藥物開發、疾病研究及再生醫學的重要工具,不僅有助於降低動物使用,更能提升研究效率與結果的可重現性。

然而,建立高品質體外模型不僅是由 2D 平面培養升級為 3D 培養,更需整合細胞來源、ECM、培養方式與微環境控制等關鍵要素。伯森生技提供從細胞培養、3D 模型建構到分析檢測的一站式解決方案,透過本篇文章助您快速建立更貼近人體生理環境的體外研究平台。

初代細胞:提供更接近體內生理狀態的研究起點

相較於長期培養的細胞株(cell lines), 初代細胞(Primary cells) 自組織分離純化後即進行冷凍保存,保留更多原始組織的基因表現、代謝特性及功能,因此在藥物篩選、毒理測試、疾病模型建立及作用機制研究中,能提供更高的生理相關性。利用初代細胞建立前期模型,不僅可降低大量動物實驗的需求,也有助於提高後續 in vivo 實驗的成功率。

▲ Human Pulmonary Alveolar Epithelial Cells (HPAEpiC)

  • 細胞性質測試:包括細胞形態、數目、存活比例和族群增殖次數。
  • 細胞類型確認:以免疫螢光實驗偵測細胞特定表現分子以確認細胞類型。
  • 生物安全性確認:確保無微生物汙染,檢測真菌、酵母菌、細菌、黴漿菌…等項目。
  • 完整細胞培養搭配:含培養液、生長因子等所有細胞所需,一次準備齊全!

ECM 不只是支架,更是調控細胞命運的重要訊號

細胞的生理功能深受周圍微環境影響,而細胞外基質(extracellular matrix, ECM)的組成、硬度與三維結構,皆會影響細胞分化、遷移、增殖及細胞間訊號傳遞。選擇合適的膠原蛋白、水凝膠與合成支架材料,是建立高生理相關性體外模型的重要基礎。

Type I Collagen

第一型膠原蛋白 Type I Collagen

為細胞外基質的重要成分,可提供高純度(>99.9%)、高濃度且具高批次一致性的膠原蛋白材料,建立穩定可靠的培養環境。

Hystem® Hydrogel Kit

幹細胞專用水凝膠 Hystem® Hydrogel Kit

專為癌細胞、初代細胞及幹細胞的 3D 培養開發。可調整剛性與柔軟度。凝膠形成後不受溫度或 pH 值變化影響,能長時間維持穩定的三維結構。

Photocrosslinkable Hydrogel

光交聯水凝膠 Photocrosslinkable Hydrogel

將天然 ECM 成分經甲基丙烯酸酯化修飾後製成,藉由不同材料濃度、光照條件及光起始劑生成 0.2-120 kPa 硬度的膠體。

PeptiMatrix

全合成胜肽水凝膠 PeptiMatrix™

零動物成分胜肽水凝膠,具高批次一致性,可直接進行染色、RNA 與蛋白分析,並透過 gel–liquid 可逆特性輕鬆回收細胞,利於後續培養。

關鍵 3D 培養平台,奠定高品質並提高實驗重現性

建立高品質 3D 培養模型,除了細胞來源與培養基質外,合適的培養載具(Labware)亦是影響模型穩定性與實驗結果的重要關鍵。專為 3D 培養設計的 Labware,可降低操作變異、提升模型重現性,並協助研究人員建立更可靠且一致的培養平台。

µ-Dish 35mm, High Bioinert

µ-Dish 35mm, High Bioinert (IB-81150)

  • 底部 bioinert 經特殊材質處理,使其完全不具附著性,適合 3D 球體培養。
  • 具特殊上蓋與皿身卡榫設計,減少培養液蒸散,可長時間培養。
micro-Insert 3D

micro-Insert 3D (IB-80496)

  • 結合水凝膠與生物相容性矽膠設計,提供優於傳統 Transwell 的培養環境與應用。
  • 模擬體內濃度梯度與細胞極性,適用細胞遷移、交互作用及腫瘤微環境等研究。
µ-Slide Series

µ-Slide Series

  • 培養槽構造可供注入 gel matrix 形成細胞基質膠層,營造 3D 培養環境
  • 可連接幫浦系統模擬生理上的流體環境

Ready-to-use 的 3D model,加速研究流程

若希望節省 3D 培養前期的平台測試與模型建立時間,可選擇 Ready-to-use 3D 模型。無需從零開始優化培養條件,即可快速應用於毒性測試、藥物篩選及疾病研究。提供多種人體組織來源模型,包括 角膜、表皮重建模型,以及 肝臟、肺臟、腎臟、腦…等等,協助研究人員快速建立更貼近人體生理環境的體外研究平台。

即時影像觀測 X 微流體技術:打造更貼近生理環境的體外模型

體內細胞持續受到流體剪切力(Shear Stress)、營養交換及機械刺激影響,因此 3D 培養結合微流體技術,已成為建立高生理相關性體外模型的重要趨勢。 ibidi Pump System 可模擬 0.01–200 dyn/cm² 的生理剪切力,搭配 顯微鏡專用細胞加熱與培養系統,在穩定控制溫度、CO₂ 及濕度下,長時間觀察細胞於 3D 微環境中的遷移、貼附、血管新生及傷口癒合等生物行為。


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