3D細(xì)胞培養(yǎng)是一種在人工創(chuàng)造的環(huán)境中生物細(xì)胞可以在所有三維空間中生長(zhǎng)的技術(shù),使細(xì)胞能夠在載體的三維立體空間結(jié)構(gòu)中遷移、生長(zhǎng),構(gòu)成三維的細(xì)胞載體復(fù)合物,3D細(xì)胞培養(yǎng)允許細(xì)胞在體外向各個(gè)方向生長(zhǎng),接近其在體內(nèi)的生長(zhǎng)方式。3D培養(yǎng)技術(shù)具有既能保留體內(nèi)細(xì)胞微環(huán)境的物質(zhì)及結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),又能展現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)的直觀性及條件可控性的優(yōu)勢(shì)。
現(xiàn)階段主要用于3D細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)有無支架培養(yǎng)方式與有支架培養(yǎng)方式兩種。
其中,無支架3D培養(yǎng)方法依賴于自聚集專門培養(yǎng)板中的細(xì)胞,如懸滴微孔板;懸滴法是常見的一種3D細(xì)胞培養(yǎng)法,表面不能附著,利用細(xì)胞自聚集成球狀體。磁懸浮法是一種新型的3D細(xì)胞培養(yǎng)方法,是利用磁性的吸引來形成球形細(xì)胞,細(xì)胞預(yù)裝磁性納米粒子,在外部施加的磁場(chǎng)朝著空氣或液體漂浮的低吸附板的界面來促進(jìn)細(xì)胞的聚集和球形的形成。
有支架培養(yǎng)方式是一種基于腳手架的培養(yǎng)技術(shù),可提供物理支持,從簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)到類似細(xì)胞外間質(zhì)類似物,細(xì)胞可以在支架上聚集,增殖和遷移。基于支架的3D培養(yǎng)中,細(xì)胞被嵌入到基質(zhì)中,基質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)會(huì)影響細(xì)胞的特性。有支架培養(yǎng)細(xì)分市場(chǎng)在3D細(xì)胞培養(yǎng)市場(chǎng)中占市場(chǎng)的最大份額。主要原因是支架在3D細(xì)胞培養(yǎng)中具有優(yōu)勢(shì),如結(jié)構(gòu)剛性、附著點(diǎn)的可用性和支撐,推動(dòng)了對(duì)基于支架的3D細(xì)胞培養(yǎng)在實(shí)際操作用的應(yīng)用滲透。
3D細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用領(lǐng)域包括高通量藥物篩選實(shí)驗(yàn)、腫瘤球體檢測(cè)、器官再生研究、宿主和病原體之間感染模型的研究、胚胎干細(xì)胞(ES)細(xì)胞和誘導(dǎo)式多能性、干細(xì)胞(iPS)細(xì)胞的擴(kuò)張和分化等。
新思界
產(chǎn)業(yè)研究中心出具的《
2022年全球及中國(guó)3D細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)深度研究報(bào)告》顯示,預(yù)計(jì)全球3D細(xì)胞培養(yǎng)市場(chǎng)規(guī)模將從2022年的12.17億美元,增長(zhǎng)到2026年的26.07億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為16.5%。
全球3D細(xì)胞培養(yǎng)市場(chǎng)的主要參與者包括:Thermo Fisher Scientific(美國(guó))、Merck KGaA(德國(guó))、Corning Incorporated(美國(guó))、Lonza Group AG(瑞士)、Avantor Inc.(美國(guó))、Tecan Trading AG(瑞士)、REPROCELL Inc.(日本),3D Biotek LLC。(美國(guó))、Emulate Inc.(美國(guó))、CN Bio Innovations(英國(guó))、Synthecon Incorporated(美國(guó))和InSphero AG(瑞士)。中國(guó)本土3D細(xì)胞培養(yǎng)市場(chǎng)中的主要競(jìng)爭(zhēng)者有:復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、粵港澳大灣區(qū)精準(zhǔn)醫(yī)療研究院、南京醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院干細(xì)胞與神經(jīng)再生研究所等。