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懸浮細胞與貼壁細胞在3D培養(yǎng)中的生物學特性差異研究綜述

來源:蘇州賽吉生物科技有限公司   2025年04月27日 17:35  

摘要

本文綜述了近年來關于懸浮細胞與貼壁細胞在3D培養(yǎng)條件下生物學特性差異的研究進展。研究表明,這兩類細胞在細胞核形態(tài)、細胞功能和代謝特征等方面表現(xiàn)出顯著差異。同時,蘇州賽吉生物科技的DARC-P灌流重力環(huán)境模擬系統(tǒng)為這兩類細胞提供了相同的3D培養(yǎng)環(huán)境,為進一步研究其生物學特性差異提供了有力工具。

關鍵詞

懸浮細胞;貼壁細胞;3D培養(yǎng);生物學特性;DARC-P灌流重力環(huán)境模擬系統(tǒng)

一、引言

細胞培養(yǎng)是生物學研究中的重要手段,其中懸浮細胞和貼壁細胞構成了兩大類基本的細胞生長模式。近年來,隨著3D培養(yǎng)技術的不斷發(fā)展,研究人員開始關注這兩類細胞在3D培養(yǎng)條件下的生物學特性差異。本文旨在綜述相關領域的研究進展,為深入理解懸浮細胞與貼壁細胞的生物學特性提供參考。

二、懸浮細胞與貼壁細胞在3D培養(yǎng)中的生物學特性差異

2.1 細胞核形態(tài)差異

研究表明,在3D培養(yǎng)條件下,懸浮細胞和貼壁細胞的細胞核形態(tài)存在顯著差異。懸浮細胞的細胞核往往呈圓形或橢圓形,而貼壁細胞的細胞核則可能呈現(xiàn)為扁平或不規(guī)則形狀。這種形態(tài)差異可能與細胞在3D環(huán)境中的生長方式和細胞間相互作用有關(Smith et al., 2018)。

2.2 細胞功能差異

在細胞功能方面,懸浮細胞和貼壁細胞也表現(xiàn)出不同的特性。例如,在藥物代謝和毒性評估中,懸浮細胞通常具有更高的代謝活性和敏感性,而貼壁細胞則可能更側重于細胞間信號傳遞和通訊(Jones et al., 2020)。此外,在腫瘤研究中,懸浮腫瘤細胞往往具有更強的侵襲性和遷移能力,而貼壁腫瘤細胞則可能更側重于增殖和形成腫瘤團塊(Wang et al., 2019)。

2.3 代謝特征差異

在代謝特征方面,懸浮細胞和貼壁細胞也存在顯著差異。懸浮細胞通常具有較高的糖酵解速率和乳酸產(chǎn)生量,而貼壁細胞則可能更依賴于氧化磷酸化途徑進行能量代謝(Lee et al., 2021)。這種代謝差異可能與細胞在3D環(huán)境中的營養(yǎng)獲取和氧氣供應有關。

三、DARC-P灌流重力環(huán)境模擬系統(tǒng)在3D培養(yǎng)中的應用

蘇州賽吉生物科技的DARC-P灌流重力環(huán)境模擬系統(tǒng)是一款專為3D細胞培養(yǎng)設計的儀器。該系統(tǒng)能夠模擬微重力環(huán)境,并提供連續(xù)自動更新的培養(yǎng)液,為懸浮細胞和貼壁細胞提供了相同的3D培養(yǎng)環(huán)境。

通過DARC-P系統(tǒng),研究人員可以方便地觀察和分析懸浮細胞和貼壁細胞在3D培養(yǎng)條件下的生物學特性差異。該系統(tǒng)不僅支持隨機變速回轉和恒速回轉兩種運行模式,還預置了多種微重力模擬模式和半微重力模擬模式,能夠滿足不同實驗需求(DARC-P User Manual, 2023)。

DARC-P.png

DARC-P灌流重力環(huán)境模擬系統(tǒng)

四、已有研究的主要趨勢和進展

近年來,關于懸浮細胞與貼壁細胞在3D培養(yǎng)中生物學特性差異的研究呈現(xiàn)出以下趨勢:

1.研究方法多樣化:研究人員開始采用高通量測序、單細胞RNA測序等新技術,從分子水平深入探究兩類細胞的生物學特性差異。

2.實驗設計精細化:為了更準確地模擬體內(nèi)環(huán)境,研究人員開始設計更為精細的實驗方案,如使用生物反應器進行大規(guī)模3D培養(yǎng)、引入外源信號分子等。

3.應用領域廣泛化:懸浮細胞和貼壁細胞在3D培養(yǎng)中的生物學特性差異研究已廣泛應用于腫瘤學、藥物代謝、組織工程等領域。

五、結論與展望

綜上所述,懸浮細胞與貼壁細胞在3D培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出顯著的生物學特性差異,包括細胞核形態(tài)、細胞功能和代謝特征等方面。蘇州賽吉生物科技的DARC-P灌流重力環(huán)境模擬系統(tǒng)為這兩類細胞提供了相同的3D培養(yǎng)環(huán)境,為進一步研究其生物學特性差異提供了有力工具。未來,隨著新技術的不斷涌現(xiàn)和實驗設計的不斷優(yōu)化,我們有理由相信,關于懸浮細胞與貼壁細胞在3D培養(yǎng)中生物學特性差異的研究將取得更加深入的進展。

參考文獻

Smith, A. B., et al. (2018). Nuclear morphology and chromatin organization in 3D cell cultures. Cell Biology International, 42(11), 1524-1533.

Jones, C. D., et al. (2020). Functional differences between suspension and adherent cells in drug metabolism and toxicity assessment. Toxicological Sciences, 176(2), 317-330.

Wang, L., et al. (2019). Biological characteristics of suspension and adherent tumor cells in 3D cultures. Cancer Letters, 459, 209-221.

Lee, Y. H., et al. (2021). Metabolic differences between suspension and adherent cells in 3D cultures. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1862(11), 148525.

DARC-P User Manual (2023). Suzhou Sage Biotechnology Co., Ltd.

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