کشت سه‌بعدی سلول: تفاوت میان نسخه‌ها

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
نمایش تاریخچه به صورت تعاملی
→ تفاوت قدیمی‌ترتفاوت جدیدتر ←
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
دیداریویکی‌متن
MNJM8 (بحث | مشارکت‌ها)
۴۹۷ ویرایش‌ها
بدون خلاصۀ ویرایش
اصلاح جزئی
برچسب‌ها: افزودن پیوند بیرونی به جای ویکی‌پیوند ویرایشگر دیداری ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه ویرایش پیشرفتهٔ همراه
خط ۱: خط ۱:
⚫
[[پرونده:3d cell culture (1).svg|بندانگشتی|تصویر سه روش کشت سه‌بعدی سلول ]]
{{ویکی‌سازی}}
⚫
'''کشت سه‌بُعدی سلول''' ایجاد محیطی [[مصنوعی]] است که در آن [[سلول|سلول‌ها]] بتوانند در هر سه [[بعد|بُعد]] رشد کنند و بر محیط اطرافشان تأثیر بگذارند. بر خلاف محیط دو بعدی (مثل [[پتری دیش]])، یک [[محیط کشت]] سه‌بعدی به سلول‌ها این اجازه را می‌دهد که در فضای [[برون‌تنی]] در همهٔ جهت‌ها [[تکوین بدن انسان|رشد]] کنند، درست مانند شرایطی که در محیط [[درون‌تنی]] وجود دارد.<ref name="Fey">{{cite book|last=Fey|first=Stephen|title=Valproic Acid|year=2013|publisher=Nova Science Publishers, Inc.|isbn=978-1-62417-952-5|pages=141–165|url=http://www.mc2biotek.com/media/7655/fey_wrzesinski_2013_valproic_acid_978-1-62417-952-5_ch5.pdf|authorlink=Determination of Acute Lethal and Chronic Lethal Thresholds of Valproic Acid Using 3D Spheroids Constructed From the Immortal Human Hepatocyte Cell Line HEPG2/C3A|author2=Wrzesinski, Krzysztof|editor=Boucher, Alexis|chapter=5|accessdate=۱۹ ژانویه ۲۰۱۸|archiveurl=https://web.archive.org/web/20131202230932/http://www.mc2biotek.com/media/7655/fey_wrzesinski_2013_valproic_acid_978-1-62417-952-5_ch5.pdf|archivedate=۲ دسامبر ۲۰۱۳|dead-url=yes}}</ref> این محیط‌های کشت سه‌بعدی معمولاً در [[بیورآکتور]]‌ها رشد پیدا می‌کنند. بیورآکتورها، کپسول‌های کوچکی هستند که در آن‌ها سلول‌ها می‌توانند به‌صورت اسفروئید یا کلونی‌های سه‌بعدی رشد کنند. تقریباً ۳۰۰ اسفروئید در شرایط معمول در هر بیورآکتور کشت داده می‌شود.<ref name="Fey"/>
{{تمیزکاری}}
⚫
[[پرونده:3d cell culture (1).svg|بندانگشتی]]
⚫
'''کشت سه بعدی سلول''' ایجاد محیطی [[مصنوعی]] است که در آن [[سلول]]<nowiki/>‌ها بتوانند در هر سه بُعد رشد کنند و بر محیط اطرافشان تأثیر بگذارند. بر خلاف محیط دو بعدی (مثل [[پتری دیش]])، یک [[محیط کشت]] سه بعدی به سلول‌ها این اجازه را می‌دهد که در فضای [[درون‌کشتگاهی]] در همهٔ جهت‌ها [[تکوین بدن انسان|رشد]] کنند، درست مانند شرایطی که در محیط [[درون‌جانداری]] وجود دارد.<ref name="Fey">{{cite book|last=Fey|first=Stephen|title=Valproic Acid|year=2013|publisher=Nova Science Publishers, Inc.|isbn=978-1-62417-952-5|pages=141–165|url=http://www.mc2biotek.com/media/7655/fey_wrzesinski_2013_valproic_acid_978-1-62417-952-5_ch5.pdf|authorlink=Determination of Acute Lethal and Chronic Lethal Thresholds of Valproic Acid Using 3D Spheroids Constructed From the Immortal Human Hepatocyte Cell Line HEPG2/C3A|author2=Wrzesinski, Krzysztof|editor=Boucher, Alexis|chapter=5|accessdate=۱۹ ژانویه ۲۰۱۸|archiveurl=https://web.archive.org/web/20131202230932/http://www.mc2biotek.com/media/7655/fey_wrzesinski_2013_valproic_acid_978-1-62417-952-5_ch5.pdf|archivedate=۲ دسامبر ۲۰۱۳|dead-url=yes}}</ref>
این محیط‌های کشت سه بعدی معمولاً در [[بیورآکتور]]‌ها رشد پیدا می‌کنند، کپسول‌های کوچکی که در آن‌ها سلول‌ها می‌توانند به صورت اسفروئید یا کلونی‌های سه بعدی رشد کنند.
تقریباً ۳۰۰ اسفروئید در شرایط معمول در هر بیورآکتور کشت داده می‌شود.<ref name="Fey"/>


== پیشینه ==
== پیشینه ==
مطالعات اولیه در دههٔ ۸۰ میلادی توسط [[مینا بیسل]] از [[آزمایشگاه ملی لارنس برکلی]]، اهمیت تکنیک‌های سه بعدی را برای ساخت مدل‌های کشت درون‌کشتگاهی صحیح، برجسته ساخت. این کار بر روی اهمیت ماتریکس خارج سلولی و توانایی کشت‌ها در ماتریکس‌های سه بعدی مصنوعی، در تولید ساختارهای چندسلولی مرتبط فیزیولوژیکی همانند ساختارهای آسینار در مدل‌های سالم و سرطانی بافت سینه، متمرکز بود. این تکنیک‌ها در مدل‌های درونکشتگاهی ای که برای ارزیابی پاسخ‌های سلولی به ترکیبات دارویی استفاده شده بودند، اعمال گردیدند.<ref>MERIT Award Recipient: Mina J. Bissell, Ph.D. (n.d.). Retrieved June 16, 2016, from http://www.cancer.gov/research/nci-role/spotlight/merit/Bissell</ref>
مطالعات اولیه در دههٔ ۱۹۸۰ میلادی توسط [[مینا بیسل]] از [[آزمایشگاه ملی لارنس برکلی]]، اهمیت تکنیک‌های سه‌بعدی را برای ساخت مدل‌های کشت درون‌کشتگاهی صحیح، برجسته ساخت. این کار بر روی اهمیت [[ماتریکس برون‌یاخته‌ای|ماتریکس خارج سلولی]] و توانایی کشت‌ها در ماتریکس‌های سه‌بعدی مصنوعی، در تولید ساختارهای چندسلولی مرتبط فیزیولوژیکی همانند ساختارهای آسینار در مدل‌های سالم و [[سرطان|سرطانی]] بافت [[پستان]]، متمرکز بود. این تکنیک‌ها در مدل‌های درون‌کشتگاهی که برای ارزیابی پاسخ‌های سلولی به ترکیبات دارویی استفاده شده بودند، اعمال گردیدند.<ref>MERIT Award Recipient: Mina J. Bissell, Ph.D. (n.d.). Retrieved June 16, 2016, from http://www.cancer.gov/research/nci-role/spotlight/merit/Bissell</ref>


اریک سیمون (در ۱۹۸۸ در یک گزارش گرنت NIH SBIR) نشان داد که می‌توان از [[الکتروریسی]] برای تولید حصیرهای فیبری پلی‌استیرنی و پلی‌کربناتی در ابعاد نانو و ساب‌میکرون استفاده کرد (امروزه به عنوان داربست شناخته می‌شود) که به‌طور ویژه می‌توان از آن‌ها به عنوان سوبستراهای سلولی درون‌کشتگاهی استفاده کرد. این استفادهٔ اولیه از توری‌ها و شبکه‌های فیبری الکتروریسی شده برای کشت سلول و مهندسی بافت نشان داد که انواع متفاوتی از سلول‌ها شامل سلول‌های HFF , HEp_2 و MLE به فیبرها متصل خواهند شد و تکثیر خواهند کرد. فهمیده شد که برخلاف مورفولوژی مسطحی که معمولاً در کشت‌های دو بعدی می‌بینیم، سلول‌هایی که بر روی فیبرهای الکتروریسی شده رشد داده شده بودند، یک مورفولوژی بیشتر گرد و سه بعدی که شبیه به بافت بود را نشان دادند که این حالت معمولاً در محیط‌های درون‌جانداری(In vivo) مشاهده می‌شود.<ref>{{Cite web|url=https://www.researchgate.net/publication/317053872_NIH_PHASE_I_FINAL_REPORT_FIBROUS_SUBSTRATES_FOR_CELL_CULTURE_R3RR03544A|title=NIH PHASE I FINAL REPORT: FIBROUS SUBSTRATES FOR CELL CULTURE (R3RR03544A) (PDF Download Available)|last=Simon|first=Eric M.|date=1988|website=ResearchGate|language=en|archive-url=|archive-date=|dead-url=|access-date=2017-05-22}}</ref>
اریک سیمون (در ۱۹۸۸ در یک گزارش گرنت NIH SBIR) نشان داد که می‌توان از [[الکتروریسی]] برای تولید حصیرهای فیبری پلی‌استیرنی و [[پلی‌کربنات|پلی‌کربناتی]] در ابعاد نانو و ساب‌میکرون استفاده کرد (امروزه به عنوان داربست شناخته می‌شود) که به‌طور ویژه می‌توان از آن‌ها به عنوان سوبستراهای سلولی درون‌کشتگاهی استفاده کرد. این استفادهٔ اولیه از توری‌ها و شبکه‌های فیبری الکتروریسی‌شده برای [[کشت سلول]] و [[مهندسی بافت]] نشان داد که انواع متفاوتی از سلول‌ها شامل سلول‌های HFF HEp_2 و MLE به فیبرها متصل خواهند شد و تکثیر خواهند کرد. فهمیده شد که برخلاف مورفولوژی مسطحی که معمولاً در کشت‌های دوبُعدی می‌بینیم، سلول‌هایی که بر روی فیبرهای الکتروریسی‌شده رشد داده شده بودند، یک مورفولوژی بیشتر گِرد و سه‌بعدی که شبیه به [[بافت (زیست‌شناسی)|بافت]] بود را نشان دادند که این حالت معمولاً در محیط‌های [[درون‌تنی]] مشاهده می‌شود.<ref>{{Cite web|url=https://www.researchgate.net/publication/317053872_NIH_PHASE_I_FINAL_REPORT_FIBROUS_SUBSTRATES_FOR_CELL_CULTURE_R3RR03544A|title=NIH PHASE I FINAL REPORT: FIBROUS SUBSTRATES FOR CELL CULTURE (R3RR03544A) (PDF Download Available)|last=Simon|first=Eric M.|date=1988|website=ResearchGate|language=en|archive-url=|archive-date=|dead-url=|access-date=2017-05-22}}</ref>


== خواص ==
== ویژگی‌ها ==
در بافت زنده، سلول در یک microenvironment سه بعدی با روابط پیچیده و در هم سلول-سلول و سلول-ماتریکس، ودینامیک حمل و نقل پیچیده‌ای برای مواد مغذی و سلول‌ها قرار دارد.<ref name="Marx 1">{{cite news|last=Marx|first=Vivien|title=A Better Brew|url=http://brown.edu/academics/molecular-pharmacology-physiology-and-biotechnology/sites/brown.edu.academics.molecular-pharmacology-physiology-and-biotechnology/files/uploads/Nature%20apr%2011%20a%20better%20brew.pdf|accessdate=July 9, 2013|newspaper=Nature|date=11 April 2013}}</ref><ref>{{cite journal|last=Souza|first=Glauco|title=Three-dimensional tissue culture based on magnetic cell levitation|journal=Nature Nanotechnology|pages=291–296|doi=10.1038/nnano.2010.23|url=http://www.nature.com/nnano/journal/v5/n4/abs/nnano.2010.23.html|accessdate=July 9, 2013|date=14 March 2010|volume=5|issue=4}}</ref><ref name="Panpaloni">{{cite journal|last=Pampaloni|first=Francesco|title=The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue|journal=Nature Reviews|date=October 2007|volume=8|pages=839–845|doi=10.1038/nrm2236|url=http://www.nature.com/nrm/journal/v8/n10/abs/nrm2236.html|accessdate=July 9, 2013|issue=10}}</ref><ref>{{cite journal|last=Boudreau|first=Nancy|title=A pericellular collagenase directs the 3-dimensional development of white adipose tissue|journal=Cell|pmid=16678100|date=5 May 2006|doi=10.1016/j.cell.2006.02.050|volume=125|issue=3|pages=577–91}}</ref><ref>{{cite journal|last=Yamada|first=KM|title=Modeling tissue morphogenesis and cancer in 3D|pmid=17719539|date=24 August 2007|doi=10.1016/j.cell.2007.08.006|volume=130|issue=4|pages=601–10|journal=Cell}}</ref><ref>{{cite journal|last=Friedrich|first=Seidel|title=Spheroid-based drug screen: considerations and practical approach|journal=Nature Protocols|volume=4|pages=309–324|doi=10.1038/nprot.2008.226|url=http://www.nature.com/nprot/journal/v4/n3/full/nprot.2008.226.html|accessdate=July 9, 2013|date=12 February 2009|issue=3|pmid=19214182}}</ref><ref>{{cite journal|last=Prestwich|first=Glenn|title=Simplifying the extracellular matrix for 3-D cell culture and tissue engineering: a pragmatic approach.|pmid=17492655|date=15 August 2007|doi=10.1002/jcb.21386|volume=101|issue=6|pages=1370–83|journal=Journal of Cellular Biochemistry}}</ref><ref name="Griffith">{{cite journal|last=Griffith|first=Linda|author2=Melody A. Swartz|title=Capturing complex 3D tissue physiology in vitro|journal=Nature Reviews|date=March 2006|volume=7|pages=211–224|doi=10.1038/nrm1858|url=http://www.nature.com/nrm/journal/v7/n3/full/nrm1858.html|accessdate=July 9, 2013|issue=3}}</ref><ref>{{cite journal|last=Lee|first=J|author2=Cuddihy MJ|author3=Kotov NA.|title=Three-dimensional cell culture matrices: state of the art.|doi=10.1089/teb.2007.0150|pmid=18454635|date=14 March 2008|volume=14|issue=1|pages=61–86|journal=Tissue Engineering Part B: Reviews}}</ref> محیط کشت دو بعدیِ استاندارد یا monolayer برای ترسیم این محیط کافی نیست؛ این مسئله باعث شده‌است که این محیط‌ها معمولاً پیش‌بینی کننده‌های قابل اطمینانی برای بررسی عملکرد و سمیت داروها در شرایط in vivo نباشند.<ref>{{cite journal | title=3D cell culture: a review of current approaches and techniques. | author=Haycock JW. | journal=Methods Mol Biol. | year=2011 | volume=695 | pages=1–15 | doi=10.1007/978-1-60761-984-0_1}}</ref><ref>{{cite journal|last=Prestwich|first=G.D.|title=Simplifying the extracellular matrix for 3-D cell culture and tissue engineering: a pragmatic approach.|pmid=17492655|date=15 August 2007|doi=10.1002/jcb.21386|volume=101|issue=6|pages=1370–83|journal=Journal of Cellular Biochemistry}}</ref> اسفروئیدهای سه بعدی شباهت نزدیک تری با شرایط in vivo از نظر ارتباطات سلولی و ایجاد ماتریکس خارج سلولی دارند.<ref name="Fey"/> این ماتریکس‌ها کمک می‌کنند که سلول‌ها همان گونه که در بافت زنده حرکت می‌کند در داخل اسفروئیدهایشان هم حرکت کنند.<ref name="Panpaloni"/> بدین ترتیب اسفروئیدها مدل‌های ارتقا یافته‌ای برای مهاجرت سلولی([[کوچ یاخته]])، تمایز([[دگرگونی یاخته]])، بقا و رشد سلول‌ها هستند.<ref name="Griffith"/> به علاوه، کشت‌های سه بعدی سلول ترسیم دقیق تری را از قطبیت (polarization)سلولی فراهم می‌کنند، حال آنکه در محیط دو بعدی سلول تنها می‌تواند به‌طور جزئی قطبیت پیدا کند.<ref name="Panpaloni"/> علاوه بر این، سلول‌های رشد یافته در محیط سه بعدی ،[[بیان ژن]] متفاوتی را از آن‌هایی که در محیط دو بعدی کشت داده شده‌اند، نشان می‌دهند.<ref name="Panpaloni"/>
در بافت زنده، سلول در یک [[محیط بیوفیزیکی|محیط زیستی سه‌بعدی]] با روابط پیچیده و در هم سلول-سلول و سلول-ماتریکس، و دینامیک حمل و نقل پیچیده‌ای برای مواد مغذی و سلول‌ها قرار دارد.<ref name="Marx 1">{{cite news|last=Marx|first=Vivien|title=A Better Brew|url=http://brown.edu/academics/molecular-pharmacology-physiology-and-biotechnology/sites/brown.edu.academics.molecular-pharmacology-physiology-and-biotechnology/files/uploads/Nature%20apr%2011%20a%20better%20brew.pdf|accessdate=July 9, 2013|newspaper=Nature|date=11 April 2013}}</ref><ref>{{cite journal|last=Souza|first=Glauco|title=Three-dimensional tissue culture based on magnetic cell levitation|journal=Nature Nanotechnology|pages=291–296|doi=10.1038/nnano.2010.23|url=http://www.nature.com/nnano/journal/v5/n4/abs/nnano.2010.23.html|accessdate=July 9, 2013|date=14 March 2010|volume=5|issue=4}}</ref><ref name="Panpaloni">{{cite journal|last=Pampaloni|first=Francesco|title=The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue|journal=Nature Reviews|date=October 2007|volume=8|pages=839–845|doi=10.1038/nrm2236|url=http://www.nature.com/nrm/journal/v8/n10/abs/nrm2236.html|accessdate=July 9, 2013|issue=10}}</ref><ref>{{cite journal|last=Boudreau|first=Nancy|title=A pericellular collagenase directs the 3-dimensional development of white adipose tissue|journal=Cell|pmid=16678100|date=5 May 2006|doi=10.1016/j.cell.2006.02.050|volume=125|issue=3|pages=577–91}}</ref><ref>{{cite journal|last=Yamada|first=KM|title=Modeling tissue morphogenesis and cancer in 3D|pmid=17719539|date=24 August 2007|doi=10.1016/j.cell.2007.08.006|volume=130|issue=4|pages=601–10|journal=Cell}}</ref><ref>{{cite journal|last=Friedrich|first=Seidel|title=Spheroid-based drug screen: considerations and practical approach|journal=Nature Protocols|volume=4|pages=309–324|doi=10.1038/nprot.2008.226|url=http://www.nature.com/nprot/journal/v4/n3/full/nprot.2008.226.html|accessdate=July 9, 2013|date=12 February 2009|issue=3|pmid=19214182}}</ref><ref>{{cite journal|last=Prestwich|first=Glenn|title=Simplifying the extracellular matrix for 3-D cell culture and tissue engineering: a pragmatic approach.|pmid=17492655|date=15 August 2007|doi=10.1002/jcb.21386|volume=101|issue=6|pages=1370–83|journal=Journal of Cellular Biochemistry}}</ref><ref name="Griffith">{{cite journal|last=Griffith|first=Linda|author2=Melody A. Swartz|title=Capturing complex 3D tissue physiology in vitro|journal=Nature Reviews|date=March 2006|volume=7|pages=211–224|doi=10.1038/nrm1858|url=http://www.nature.com/nrm/journal/v7/n3/full/nrm1858.html|accessdate=July 9, 2013|issue=3}}</ref><ref>{{cite journal|last=Lee|first=J|author2=Cuddihy MJ|author3=Kotov NA.|title=Three-dimensional cell culture matrices: state of the art.|doi=10.1089/teb.2007.0150|pmid=18454635|date=14 March 2008|volume=14|issue=1|pages=61–86|journal=Tissue Engineering Part B: Reviews}}</ref> محیط کشت دوبعدیِ استاندارد یا تک‌لایه‌ای برای ترسیم این محیط کافی نیست؛ این مسئله باعث شده‌است که این محیط‌ها معمولاً پیش‌بینی‌کننده‌های قابل اطمینانی برای بررسی عملکرد و سمیت داروها در شرایط [[درون‌تنی]] نباشند.<ref>{{cite journal | title=3D cell culture: a review of current approaches and techniques. | author=Haycock JW. | journal=Methods Mol Biol. | year=2011 | volume=695 | pages=1–15 | doi=10.1007/978-1-60761-984-0_1}}</ref><ref>{{cite journal|last=Prestwich|first=G.D.|title=Simplifying the extracellular matrix for 3-D cell culture and tissue engineering: a pragmatic approach.|pmid=17492655|date=15 August 2007|doi=10.1002/jcb.21386|volume=101|issue=6|pages=1370–83|journal=Journal of Cellular Biochemistry}}</ref> اسفروئیدهای سه‌بعدی شباهت بیشتری با شرایط درون‌تنی از نظر ارتباطات سلولی و ایجاد ماتریکس خارج سلولی دارند.<ref name="Fey"/> این ماتریکس‌ها کمک می‌کنند که سلول‌ها همان‌گونه که در بافت زنده حرکت می‌کنند در داخل اسفروئیدهایشان هم حرکت کنند.<ref name="Panpaloni"/> بدین ترتیب اسفروئیدها مدل‌های ارتقایافته‌ای برای [[مهاجرت سلول|مهاجرت سلولی]]،[[تمایز سلولی|تمایز]]، بقا و رشد سلول‌ها هستند.<ref name="Griffith"/> به علاوه، کشت‌های سه‌بعدی سلول ترسیم دقیق‌تری را از [[قطبیت سلولی]] فراهم می‌کنند، حال آن‌که در محیط دوبعدی، سلول تنها می‌تواند به‌طور جزئی [[قطبش‌پذیری|قطبیت]] پیدا کند.<ref name="Panpaloni"/> علاوه بر این، سلول‌های رشدیافته در محیط سه‌بعدی، [[بیان ژن]] متفاوتی را از آن‌هایی که در محیط دوبعدی کشت داده شده‌اند، نشان می‌دهند.<ref name="Panpaloni"/> سومین بعدِ رشد سلول، ارتباط فضایی بیشتری را برای ورودی‌های مکانیکی و [[چسبندگی سلولی]] فراهم می‌کند که این امر برای اتصال [[اینتگرین]]‌ها، انقباض سلولی و حتی پیام‌رسانی درون سلولی ضروری است.<ref>{{cite journal|last=Suuronen|first=E. J.|author2=Sheardown, H.|author3=Newman, K.D.|author4=McLaughlin, C.R.|author5=Griffith, M.|last-author-amp=yes|title=Building in vitro Models of Organs|journal=Building in vitro Models of Organs|year=2005|volume=244|pages=137–173|doi=10.1016/s0074-7696(05)44004-8}}</ref><ref>{{cite journal|last=Louekari|first=K|title=Status and prospects of in vitro tests and risk assessment|journal=Altern. Lab. Anim|year=2004|volume=32|pages=431–435}}</ref> انتشار طبیعی حل‌شونده و اتصال آن به [[پروتئین|پروتئین‌های]] effector (مثل [[فاکتور رشد|فاکتورهای رشد]] و [[آنزیم|آنزیم‌ها]]) نیز همچنین وابسته به ماتریکس سه‌بعدی سلول است، بنابراین بعد سوم برای ساخت شیب غلظت حل‌شونده در ابعاد بافتی نیز ضروری است.<ref>{{cite journal|last=Knight|first=B.|title=Visualizing Muscle Cell Migration in situ|journal=Curr. Biol.|year=2000|volume=10|pages=576–585|doi=10.1016/s0960-9822(00)00486-3|display-authors=etal}}</ref><ref>{{cite journal|last=Roskelley|first=CD|author2=Desprez PY|author3=Bissell MJ|title=Extracellular matrix-dependent tissue-specific gene expression in mammary epithelial cells requires both physical and biochemical signal transduction.|journal=Proc. Natl. Acad. Sci. USA|year=1994|volume=91|pages=12378–12382|doi=10.1073/pnas.91.26.12378}}</ref> برای مقاصد غربالگری [[سم‌شناسی]] داروها، بررسی بیان ژن سلول‌هایی که در محیط [[برون‌تنی]] سه‌بعدی رشد یافته‌اند سودمندتر از سلول‌های رشدیافته در محیط دوبعدی است، چراکه بیان ژن در اسفروئیدهای سه‌بعدی بیشتر به بیان ژن در محیط [[درون‌تنی]] شبیه خواهد بود. محیط‌های کشت سه‌بعدی ثبات و طول عمر بهتری از محیط‌های کشت دوبعدی دارند.<ref name="mc2">{{cite journal|title=HepG2/C3A spheroids exhibit stable physiological functionality for at least 24 days after recovering from trypsinisation|url=http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2013/TX/C3TX20086H|journal=Toxicol. Res.|year=2013|volume=2|pages=163–172|doi=10.1039/C3TX20086H |author=Krzysztof Wrzesinski|display-authors=etal}}</ref> این به این معناست که آن‌ها برای مطالعات طولانی‌‌مدت و نشان دادن اثرات طولانی‌مدت داروها مناسب‌ترند. محیط‌های سه‌بعدی همین‌طور به سلول‌ ها اجازه می‌دهند که بدون اختلال رشد کنند حال آن‌که در محیط‌های دوبعدی، سلول‌ها نیاز به اجرای منظم [[تریپسین]]‌سازی [[پروتئاز]]ها دارند تا مواد مغذی کافی و رشد سلولی طبیعی برایشان فراهم شود.<ref>{{cite web|title=After trypsinisation, 3D spheroids of C3A hepatocytes need 18 days to re-establish similar levels of key physiological functions to those seen in the liver|url=http://www.mc2biotek.com/media/7075/121217_toxres_published_manus_c2tx20060k.pdf|accessdate=۳ فوریه ۲۰۱۸|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150402091819/http://www.mc2biotek.com/media/7075/121217_toxres_published_manus_c2tx20060k.pdf|archivedate=۲ آوریل ۲۰۱۵|dead-url=yes}}</ref> اسفروئیدهای سه‌بعدی تا ۳۰۲ روز در یک آزمایشگاه، کشت داده شده‌اند؛ در حالی‌که هنوز سالم باقی ماندند و بدون [[سرطان|سرطانی]] شدن، رشد داشتند.<ref name="mc2"/>
سومین بعدِ رشد سلول ارتباط فضایی بیشتری را برای ورودی‌های مکانیکی و [[چسبندگی سلولی]] فراهم می‌کند که این امر برای اتصال [[اینتگرین]]‌ها، انقباض سلولی و حتی پیامرسانی درون سلولی ضروری است.<ref>{{cite journal|last=Suuronen|first=E. J.|author2=Sheardown, H.|author3=Newman, K.D.|author4=McLaughlin, C.R.|author5=Griffith, M.|last-author-amp=yes|title=Building in vitro Models of Organs|journal=Building in vitro Models of Organs|year=2005|volume=244|pages=137–173|doi=10.1016/s0074-7696(05)44004-8}}</ref><ref>{{cite journal|last=Louekari|first=K|title=Status and prospects of in vitro tests and risk assessment|journal=Altern. Lab. Anim|year=2004|volume=32|pages=431–435}}</ref> انتشار طبیعی حل شونده و اتصال آن به پروتئین‌های effector (مثل فاکتورهای رشد و آنزیم‌ها) نیز همچنین وابسته به ماتریکس سه بعدی سلول است، بنابراین بعد سوم برای ساخت شیب غلظت حل شونده در ابعاد بافتی نیز ضروری است.<ref>{{cite journal|last=Knight|first=B.|title=Visualizing Muscle Cell Migration in situ|journal=Curr. Biol.|year=2000|volume=10|pages=576–585|doi=10.1016/s0960-9822(00)00486-3|display-authors=etal}}</ref><ref>{{cite journal|last=Roskelley|first=CD|author2=Desprez PY|author3=Bissell MJ|title=Extracellular matrix-dependent tissue-specific gene expression in mammary epithelial cells requires both physical and biochemical signal transduction.|journal=Proc. Natl. Acad. Sci. USA|year=1994|volume=91|pages=12378–12382|doi=10.1073/pnas.91.26.12378}}</ref>
برای مقاصد غربالگری [[سم‌شناسی]] داروها، بررسی بیان ژن سلول‌هایی که در محیط in vitro سه بعدی رشد یافته‌اند سودمند تر از سلول‌های رشد یافته در محیط دو بعدی است، چراکه بیان ژن در اسفروئیدهای سه بعدی بیشتر به بیان ژن در محیط in vivo شبیه خواهد بود ۰در آخر، محیط‌های کشت سه بعدی ثبات و طول عمر بهتری از محیط‌های کشت دو بعدی دارند.<ref name="mc2">{{cite journal|title=HepG2/C3A spheroids exhibit stable physiological functionality for at least 24 days after recovering from trypsinisation|url=http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2013/TX/C3TX20086H|journal=Toxicol. Res.|year=2013|volume=2|pages=163–172|doi=10.1039/C3TX20086H |author=Krzysztof Wrzesinski|display-authors=etal}}</ref> این به این معناست که آن‌ها برای مطالعات طولانی مدت و نشان دادن اثرات طولانی مدت داروها مناسب ترند. محیط‌های سه بعدی همین‌طور به سلول‌ ها اجازه می‌دهند که بدون اختلال رشد کنند حال آنکه در محیط‌های دو بعدی سلول‌ها نیاز به اجرای منظم ([[تریپسین]]‌سازی [[پروتئاز]]ها: trypsinization) دارند تا مواد مغذی کافی و رشد سلولی طبیعی برایشان فراهم شود.<ref>{{cite web|title=After trypsinisation, 3D spheroids of C3A hepatocytes need 18 days to re-establish similar levels of key physiological functions to those seen in the liver|url=http://www.mc2biotek.com/media/7075/121217_toxres_published_manus_c2tx20060k.pdf|accessdate=۳ فوریه ۲۰۱۸|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150402091819/http://www.mc2biotek.com/media/7075/121217_toxres_published_manus_c2tx20060k.pdf|archivedate=۲ آوریل ۲۰۱۵|dead-url=yes}}</ref> اسفروئیدهای سه بعدی تا ۳۰۲ روز در یک آزمایشگاه کشت داده شده‌اند؛ در حالی که هنوز سالم باقی ماندند و بدون سرطانی شدن، رشد داشتند.<ref name="mc2"/>


== روش‌ها ==
== روش‌ها ==
امروزه، تعداد زیادی ابزار کشت که ادعا می‌کنند مزیت‌های کشت سه بعدی را فراهم می‌کنند، به صورت تجاری در دسترس‌اند. به‌طور کلی، اساس این شیوه‌ها می‌تواند به دو نوع از روش‌های کشت سه بعدی تقسیم شود: ۱)تکنیک‌های وابسته به داربست ۲)تکنیک‌های مستقل از داربست.
امروزه، تعداد زیادی ابزار کشت که ادعا می‌کنند مزیت‌های کشت سه‌بعدی را فراهم می‌کنند، به‌صورت تجاری در دسترس‌اند. به‌طور کلی، اساس این شیوه‌ها می‌تواند به دو نوع از روش‌های کشت سه‌بعدی وابسته به داربست و روش‌های مستقل از داربست، تقسیم شود.

== تقسیم‌بندی روش‌های کشت سه بعدی ==
به‌طور کلی، اساس این شیوه‌ها می‌تواند به دو نوع از روش‌های کشت سه بعدی تقسیم شود :تکنیک‌های وابسته به داربست و تکنیک‌های مستقل از داربست.


=== تکنیک‌های وابسته به داربست ===
=== تکنیک‌های وابسته به داربست ===
خط ۲۶: خط ۱۷:


==== هیدروژل‌ها ====
==== هیدروژل‌ها ====
از آنجایی که ماتریکس خارج سلولی طبیعی برای بقا، تکثیر، تمایز و مهاجرت سلول‌ها مهم است، ماتریکس‌های مختلف هیدروژلی ای که ساختار ماتریکس خارج سلولی طبیعی را تقلید می‌کنند، به عنوان رویکردهای بالقوه‌ای در جهت کشت سلولی شبه‌درون‌جانداری(in vivo)، شناحته می‌شوند.<ref>M.W. Tibbitt, K.S. Anseth Hydrogels as Extracellular Matrix Mimics for 3D Cell Culture Biotechnol Bioeng. 2009 Jul 1;103(4):655-63.</ref><ref>H. Geckil et al. Engineering hydrogels as extracellular matrix mimics Nanomedicine (Lond). 2010 Apr; 5(3): 469–484.</ref>
از آن‌جایی که [[ماتریکس برون‌یاخته‌ای|ماتریکس خارج سلولی]] طبیعی برای بقا، تکثیر، تمایز و مهاجرت سلول‌ها مهم است، ماتریکس‌های مختلف [[آبژل|هیدروژلی]] که ساختار ماتریکس خارج سلولی طبیعی را تقلید می‌کنند، به‌عنوان رویکردهای بالقوه‌ای در جهت کشت سلولی شبه‌درون‌جانداری (in vivo)، شناخته می‌شوند.<ref>M.W. Tibbitt, K.S. Anseth Hydrogels as Extracellular Matrix Mimics for 3D Cell Culture Biotechnol Bioeng. 2009 Jul 1;103(4):655-63.</ref><ref>H. Geckil et al. Engineering hydrogels as extracellular matrix mimics Nanomedicine (Lond). 2010 Apr; 5(3): 469–484.</ref> هیدروژل‌ها از شبکهٔ به هم متصلی از حفرات تشکیل شده‌اند که با حفظ و احتباس بالای آب، انتقال مؤثر موادی مثل مواد مغذی و [[گاز|گازها]] را ممکن می‌سازند. انواع مختلفی از هیدروژل‌ها، از طبیعی گرفته تا سنتزشده، برای کشت‌های سه‌بعدی در دسترس است؛ به‌طور مثال مواردی شامل: هیدروژل‌های استخراج‌شده از ECM حیوانات، هیدروژل‌های پروتئینی، هیدروژل‌های پپتیدی، هیدروژل‌های پلیمری و هیدروژل نانوسلولوزی بر پایهٔ چوب.
هیدروژل‌ها از شبکهٔ به هم متصلی از حفرات تشکیل شده‌اند که با حفظ و احتباس بالای آب،انتقال مؤثر موادی مثل مواد مغذی و گازها را، ممکن می‌سازد.
انواع مختلفی از هیدروزل‌ها، از طبیعی گرفته تا سنتز شده، برای کشت‌های سه بعدی در دسترس می‌باشد؛ به‌طور مثال مواردی شامل:هیدروژل‌های استخراج شده از ECM حیوانات، هیدروژل‌های پروتئینی، هیدروژل‌های پپتیدی، هیدروژل‌های پلیمری و هیدروژل نانوسلولوزی بر پایهٔ چوب.
[[پرونده:Cellulose nanofiber network.jpg|چپ|بندانگشتی|داربست هیدروژلی نانوسلولوزی]]
[[پرونده:Cellulose nanofiber network.jpg|چپ|بندانگشتی|داربست هیدروژلی نانوسلولوزی]]


=== تکنیک‌های مستقل از داربست ===
=== تکنیک‌های مستقل از داربست ===
تکنیک‌های مستقل از داربست رویکرد دیگری را که غیر وابسته به استفاده از داربست است، به کار می‌گیرند.
تکنیک‌های مستقل از داربست، رویکرد دیگری را که غیروابسته به استفاده از داربست است، به کار می‌گیرند. تکنیک‌های مستقل از داربست به‌طور مثال شامل موارد زیر می‌شوند: پلیت‌های با چسبندگی کم، پلیت‌های هنگینگ دراپ، سطح‌های دارای ریزالگو، [[بیورآکتور|بیورآکتورهای]] چرخان، [[کشت سه‌بعدی یاخته با شناوری مغناطیسی|شناوری مغناطیسی]] و [[چاپ زیستی سه‌بعدی مغناطیسی]].
تکنیک‌های مستقل از داربست به‌طور مثال شامل موارد زیر می‌شوند:پلیت‌های با چسبندگی کم، پلیت‌های هنگیگ دراپ، سطح‌های دارای ریزالگو، بیورآکتورهای چرخان، [[شناوری مغناطیسی]] و پرینت زیستی سه بعدی مغناطیسی.


[[پرونده:3D Cell Culturing by Magnetic Levitation Introduction Picture.jpg|بندانگشتی|تکنیک شناوری مغناطیسی]]
[[پرونده:3D Cell Culturing by Magnetic Levitation Introduction Picture.jpg|بندانگشتی|تکنیک [[کشت سه‌بعدی یاخته با شناوری مغناطیسی]]]]


==== اسفروئیدها ====
==== اسفروئیدها ====
[[File:Electron_microscopy_(Ho).tif|پیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Electron_microscopy_(Ho).tif|بندانگشتی|تصویر میکروسکوپ الکترونی یک اسفروئید [[مزوتلیوما]].<ref name="Xiang_2011">{{cite journal|display-authors=6|vauthors=Xiang X, Phung Y, Feng M, Nagashima K, Zhang J, Broaddus VC, Hassan R, Fitzgerald D, Ho M|date=January 2011|title=The development and characterization of a human mesothelioma in vitro 3D model to investigate immunotoxin therapy|journal=PLOS ONE|volume=6|issue=1|pages=e14640|bibcode=2011PLoSO...614640X|doi=10.1371/journal.pone.0014640|pmc=3031536|pmid=21305058|doi-access=free}}</ref>]]
اسفروئیدها نوعی مدل‌سازی سلولی سه بعدی هستند که شرایط یک محیط سلولی زنده را در مقایسه با مدل سلولی دو بعدی، بهتر شبیه‌سازی می‌کنند، به خصوص در زمینهٔ برهمکنش‌های بین سلول‌ها و واکنش‌های بین سلول‌ها و ماتریکس.<ref>Fennema, Eelco, et al. “Spheroid Culture as a Tool for Creating 3D Complex Tissues. ”
اسفروئیدها نوعی مدل‌سازی سلولی سه‌بعدی هستند که شرایط یک محیط سلولی زنده را در مقایسه با مدل سلولی دوبعدی، بهتر شبیه‌سازی می‌کنند، به‌خصوص در زمینهٔ برهمکنش‌های بین سلول‌ها و واکنش‌های بین سلول‌ها و ماتریکس.<ref>Fennema, Eelco, et al. “Spheroid Culture as a Tool for Creating 3D Complex Tissues. ”
Trends in Biotechnology, vol. 31, ser. 02, Feb. 2013. 02. [[doi: 10.1016/j.tibtech.2012.12.003]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23336996/ PMID 23336996]</ref> اسفروئیدها در زمینهٔ مطالعهٔ تغییرات فیزیولوژیکی ویژگی‌های سلول‌ها به درد بخور هستند،<ref>Jiang Y, Pjesivac-Grbovic J, Cantrell C, Freyer JP. A multiscale model for avascular tumor growth. Biophys J 2005;89(6):3884–3894. [[doi: 10.1529/biophysj.105.060640]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16199495/ pmid 16199495]</ref> همچنین در مطالعهٔ تفاوت‌های ساختاری سلول‌های سالم و سلول‌های توموری و تغییراتی که سلول‌ها در هنگام توموری شدن ایجاد می‌کنند نیز کاربردی هستند.<ref>Guttilla, I.K. , Phoenix, K.N. , Hong, X. et al. Breast Cancer Res Treat (2012) 132: 75. [[doi:10.1007/s10549-011-1534-y]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Prolonged+mammosphere+culture+of+MCF-7+cells+induces+an+EMT+and+repression+of+the+estrogen+receptor+by+microRNAs/ PMID 21553120]</ref> سختی یکی از ویژگی‌هایی است که برای سنجش [[سلول‌های سرطانی]] به کار می‌رود. مطالعاتی که بر روی اسفروئیدها با استفاده از موچین‌ها میکرومکانیکی صورت گرفته‌است نشان می‌دهد که اسفروئیدهای BT474 و T47T (سرطان سینه) ۳ تا ۶ برابر نرم‌تر از اسفروئیدهای MCF 10A (اپیتلیال طبیعی) هستند.<ref>Jaiswal, Devina, Norah Cowley, Zichao Bian, Guoan Zheng, Kevin P. Claffey, and Kazunori Hoshino. 2017. "Stiffness Analysis of 3D Spheroids using Microtweezers." PLoS One 12 (11). [[doi:10.1371/journal.pone.0188346]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29166651/ PMID 29166651]</ref> از اسفروئیدهایی که در آن‌ها کشت همراه سلول‌های سرطانی و سالم بوده‌است برای شبیه‌سازی برهمکنش سلول‌های سرطانی با سلول‌های سالم استفاده شده‌است.<ref>Kunz-Schughart, Leoni A, et al. “A Heterologous 3-D Coculture Model of Breast Tumor Cells and Fibroblasts to Study Tumor-Associated Fibroblast Differentiation. ” Experimental cell research, 2001 [[doi:10.1006/excr.2001.5210]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11339826/ PMID 11339826]</ref> اسفروئیدها می‌توانند با استفاده از چند شیوهٔ مختلف کشت داده شوند. یک روش متداول استفاده از پلیت‌های با چسبندگی سلولی کم (معمولاً یک پلیت ۹۶ ول برای تولید انبوه کشت‌های اسفروئیدی، که تجمعات در کف گرد پلیت سلولی تشکیل می‌شوند) می‌باشد. اسفروئیدها همچنین می‌توانند با استفاده از شیوهٔ هنگینگ دراپ(Hanging drop)، کشت داده شوند؛ این شیوه شامل تشکیل تجمعات سلولی در قطراتی است که از سطح پلیت سلولی آویزان‌اند.<ref>Fennema, Eelco, et al. “Spheroid Culture as a Tool for Creating 3D Complex Tissues. ” Trends in Biotechnology, vol. 31, ser. 02, Feb. 2013. 02. [[doi: 10.1016/j.tibtech.2012.12.003]][https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23336996/ PMID 23336996]</ref> یکی دیگر از شیوه‌های در دست بررسی شامل استفاده از بیورآکتورهای با ظرف دارای دیوارهٔ چرخان می‌باشد که می‌چرخند و سلول هارا کشت می‌دهند و آن‌ها پیوسته در سقوط آزاد هستند و تجمعات را در چند لایه شکل می‌دهند.<ref>Xu, Xian, et al. “Three-Dimensional in Vitro Tumor Models for Cancer Research and Drug Evaluation. ” Biotechnology Advances, 10 Aug. 2014. [[doi: 10.1016/j.biotechadv.2014.07.009]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25116894/ PMID 25116894]</ref>
Trends in Biotechnology, vol. 31, ser. 02, Feb. 2013. 02. [[doi: 10.1016/j.tibtech.2012.12.003]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23336996/ PMID 23336996]</ref> اسفروئیدها در زمینهٔ مطالعهٔ تغییرات فیزیولوژیکی ویژگی‌های سلول‌ها، کاربرد دارند.<ref>Jiang Y, Pjesivac-Grbovic J, Cantrell C, Freyer JP. A multiscale model for avascular tumor growth. Biophys J 2005;89(6):3884–3894. [[doi: 10.1529/biophysj.105.060640]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16199495/ pmid 16199495]</ref> همچنین در مطالعهٔ تفاوت‌های ساختاری سلول‌های سالم و سلول‌های توموری و تغییراتی که سلول‌ها در هنگام توموری شدن ایجاد می‌کنند نیز کاربردی هستند.<ref>Guttilla, I.K. , Phoenix, K.N. , Hong, X. et al. Breast Cancer Res Treat (2012) 132: 75. [[doi:10.1007/s10549-011-1534-y]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Prolonged+mammosphere+culture+of+MCF-7+cells+induces+an+EMT+and+repression+of+the+estrogen+receptor+by+microRNAs/ PMID 21553120]</ref> سختی، یکی از ویژگی‌هایی است که برای سنجش [[کارسینوما|سلول‌های سرطانی]] به‌کار می‌رود. مطالعاتی که بر روی اسفروئیدها با استفاده از موچین‌های میکرومکانیکی صورت گرفته‌است نشان می‌دهد که اسفروئیدهای BT474 و T47T ([[سرطان پستان]]) ۳ تا ۶ برابر نرم‌تر از اسفروئیدهای MCF 10A ([[بافت پوششی]] طبیعی) هستند.<ref>Jaiswal, Devina, Norah Cowley, Zichao Bian, Guoan Zheng, Kevin P. Claffey, and Kazunori Hoshino. 2017. "Stiffness Analysis of 3D Spheroids using Microtweezers." PLoS One 12 (11). [[doi:10.1371/journal.pone.0188346]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29166651/ PMID 29166651]</ref> از اسفروئیدهایی که در آن‌ها کشت همراه سلول‌های سرطانی و سالم بوده‌است برای شبیه‌سازی برهم‌کنش سلول‌های سرطانی با سلول‌های سالم استفاده شده‌است.<ref>Kunz-Schughart, Leoni A, et al. “A Heterologous 3-D Coculture Model of Breast Tumor Cells and Fibroblasts to Study Tumor-Associated Fibroblast Differentiation. ” Experimental cell research, 2001 [[doi:10.1006/excr.2001.5210]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11339826/ PMID 11339826]</ref>


اسفروئیدها می‌توانند با استفاده از چند شیوهٔ مختلف، کشت داده شوند. یک روش متداول، استفاده از پلیت‌های با چسبندگی سلولی کم (معمولاً یک پلیت ۹۶ ول برای تولید انبوه کشت‌های اسفروئیدی، که تجمعات در کف گرد پلیت سلولی تشکیل می‌شوند) است. اسفروئیدها همچنین می‌توانند با استفاده از شیوهٔ هنگینگ‌دراپ (Hanging drop)، کشت داده شوند؛ این شیوه شامل تشکیل تجمعات سلولی در قطراتی است که از سطح پلیت سلولی آویزان‌اند.<ref>Fennema, Eelco, et al. “Spheroid Culture as a Tool for Creating 3D Complex Tissues. ” Trends in Biotechnology, vol. 31, ser. 02, Feb. 2013. 02. [[doi: 10.1016/j.tibtech.2012.12.003]][https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23336996/ PMID 23336996]</ref> یکی دیگر از شیوه‌های در دست بررسی، شامل استفاده از بیورآکتورهای با ظرف دارای دیوارهٔ چرخان است که می‌چرخند و سلول ها را کشت می‌دهند و آن‌ها پیوسته در سقوط آزاد هستند و تجمعات را در چند لایه شکل می‌دهند.<ref>Xu, Xian, et al. “Three-Dimensional in Vitro Tumor Models for Cancer Research and Drug Evaluation. ” Biotechnology Advances, 10 Aug. 2014. [[doi: 10.1016/j.biotechadv.2014.07.009]] [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25116894/ PMID 25116894]</ref>
==== بیورآکتورها ====
== میکروفلوئیدیک ==
⚫
ساختارهای مختلف سلولی در بدن انسان، نیاز دارند که حتماً رگ‌زایی داشته باشند تا بتوانند مواد مغذی را دریافت کنند و تبادلات گازی ای را که به بقایشان کمک می‌کندانجام دهند. به همین شیوه، کشت‌های سه بعدی سلول در محیط‌های in vitro نیز نیاز به سطوح مشخصی از گردش مایع دارند. نبود چنین گردشی در محیط‌های سه بعدی و متراکم که ممکن است همهٔ سلول‌ها به‌طور مناسبی در معرض مواد مغذی قرار نگیرند، می‌تواند مشکل ساز باشد. این مسئله خصوصاً در مورد کشت هپاتوسیت‌ها اهمیت دارد چراکه [[کبد]] اندامی است که سیستم عروقی وسیعی دارد. در یک مطالعه، سلول‌های هپاتوسیت و سلول‌های عروقی با هم در داربستی کلاژنی در بین کانال‌های میکروفلوئیدیک، کشت داده شدند و رشد سلول‌ها در محیط ایستا با محیط دارای جریان مقایسه شد؛ و نیاز به مدل‌هایی با بافت‌ها و ریزشبکه‌های عروقی نشان داده شد.<ref>{{cite journal|last=Chung|first=Seok|author2=Kamm, Roger D.|author3=Sudo, Ryo|title=Transport-Mediated Angiogenesis in 3D Epithelial Coculture|journal=The Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB)|date=July 2009|volume=23|issue=7|pages=2155–2164|PMC=2718841|pmid=19246488|doi=10.1096/fj.08-122820|display-authors=etal}}</ref>


== ریزسیال‌ها ==
== داروشناسی و سم‌شناسی ==
⚫
ساختارهای مختلف سلولی در بدن انسان، نیاز دارند که حتماً [[رگ‌زایی]] داشته باشند تا بتوانند مواد مغذی را دریافت کنند و تبادلات گازی را که به بقایشان کمک می‌کند، انجام دهند. به همین شیوه، کشت‌های سه‌بعدی سلول در محیط‌های [[برون‌تنی]] نیز نیاز به سطوح مشخصی از گردش [[مایع]] دارند. نبود چنین گردشی در محیط‌های سه‌بعدی و متراکم که ممکن است همهٔ سلول‌ها به‌طور مناسبی در معرض مواد مغذی قرار نگیرند، می‌تواند مشکل‌ساز باشد. این مسئله خصوصاً در مورد کشت [[هپاتوسیت|هپاتوسیت‌ها]] اهمیت دارد چرا که [[کبد]] اندامی است که سیستم [[رگ خونی|عروقی]] وسیعی دارد. در یک مطالعه، سلول‌های هپاتوسیت و سلول‌های عروقی با هم در داربستی [[کلاژن|کلاژنی]] در بین کانال‌های میکروفلوئیدیک، کشت داده شدند و رشد سلول‌ها در محیط ایستا با محیط دارای جریان مقایسه شد؛ و نیاز به مدل‌هایی با بافت‌ها و ریزشبکه‌های عروقی نشان داده شد.<ref>{{cite journal|last=Chung|first=Seok|author2=Kamm, Roger D.|author3=Sudo, Ryo|title=Transport-Mediated Angiogenesis in 3D Epithelial Coculture|journal=The Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB)|date=July 2009|volume=23|issue=7|pages=2155–2164|PMC=2718841|pmid=19246488|doi=10.1096/fj.08-122820|display-authors=etal}}</ref>
{{بدون منبع}}


== انتقادها ==
== انتقادها ==
هیچ‌یک از تکنیک‌های سه بعدی تا کنون نتوانسته‌است در مقیاسی وسیع جایگزین تکنیک‌های دو بعدی شود؛ این مسئله فرایندهای [[اکتشاف دارو]] را نیز شامل می‌شود. تکنیک‌های سه بعدی حاضر بدون محدودیت نیستند، این محدودیت‌ها شامل مواردی نظیر مقیاس پذیری (انجام فرایند در مقیاس‌های دلخواه)، تکرار پذیری، حساسیت و سازگاری با [[دستگاه‌های غربالگری با توان بالا]] (HTS) می‌شود. HTS مبتنی بر سلول، بر پایهٔ تعیین سریع پاسخ سلول به برهمکنش آن با دارو استوار است (مثل توان زیستن سلول در دزهای مختلف، برهمکنش سلول-سلول و سلول-ماتریکس یا مهاجرت سلولی)، اما تست‌های در دسترس فعلی برای کشت سلولی سه بعدی بهینه‌سازی نشده‌اند. چالش دیگری که پیش روی کشت سه بعدی سلولی می‌باشد تعداد کم داده‌ها و انتشاراتی است که در مورد مکانیسم‌های برهمکنش دارو، تمایز سلولی و پیام رسانی سلولی در محیط سه بعدی in vitro سخن می‌گویند و همبستگی نتایجشان را با پاسخ دارو در محیط in vivo می‌سنجند. اگر چه تعداد موضوعات منتشر شده در مورد کشت سه بعدی سلول به سرعت در حال افزایش است، اما تعیین مشخصات بیوشیمایی محدود فعلی برای بافت‌های سه بعدی، اعتماد لازم برای پذیرش شیوه‌های سه بعدی را به عنوان تکنیکی جدید، کاهش می‌دهد. به هر میزان که این چالش‌ها برآورده شوند به همان سرعت هم کشت سه بعدی سلول به عنوان ابزاری متداول پذیرفته می‌شود.
هیچ‌یک از تکنیک‌های سه‌بعدی تا کنون نتوانسته‌است در مقیاسی وسیع، جایگزین تکنیک‌های دوبعدی شود؛ این مسئله فرایندهای اکتشاف [[دارو]] را نیز شامل می‌شود. تکنیک‌های سه‌بعدی حاضر، بدون محدودیت نیستند. این محدودیت‌ها شامل مواردی نظیر مقیاس‌پذیری (انجام فرایند در مقیاس‌های دلخواه)، تکرارپذیری، حساسیت و سازگاری با [[دستگاه‌های غربالگری با توان بالا]] (HTS) می‌شود. HTS مبتنی بر سلول، بر پایهٔ تعیین سریع پاسخ سلول به برهم‌کنش آن با دارو استوار است (مثل توان زیستن سلول در دوزهای مختلف، برهم‌کنش سلول-سلول و سلول-ماتریکس یا مهاجرت سلولی)، اما تست‌های در دسترس فعلی برای کشت سلولی سه‌بعدی، بهینه‌سازی نشده‌اند. چالش دیگری که پیش روی کشت سه‌بعدی است، تعداد کم داده‌ها و انتشاراتی است که در مورد مکانیسم‌های برهم‌کنش دارو، [[تمایز سلولی]] و [[پیام‌رسانی سلولی]] در محیط سه‌بعدی in vitro سخن می‌گویند و همبستگی نتایجشان را با پاسخ دارو در محیط in vivo می‌سنجند. اگر چه تعداد موضوعات منتشر شده در مورد کشت سه‌بعدی سلول به‌سرعت در حال افزایش است، اما تعیین مشخصات [[بیوشیمی|بیوشیمایی]] محدود فعلی برای بافت‌های سه‌بعدی، اعتماد لازم برای پذیرش شیوه‌های سه‌بعدی را به‌عنوان تکنیکی جدید، کاهش می‌دهد. به هر میزان که این چالش‌ها برآورده شوند، به همان سرعت هم کشت سه‌بعدی سلول به‌عنوان ابزاری متداول پذیرفته می‌شود.


در مورد استفاده از اسفروئیدها به عنوان مدل‌های سرطانی نیز مشکلاتی وجود دارد. با وجود مزیت‌های کشت بافت سه بعدی، از اسفروئیدهای سه بعدی به علت چالش‌برانگیز یا غیرممکن بودن کنترل دقیق گرادیان مولکول‌های حل شده در سازهٔ اسفروئیدی و تعیین دقیق ویژگی سلول‌ها در این گرادیان‌های پیچیده انتقاد می‌شود.
در مورد استفاده از اسفروئیدها به‌عنوان مدل‌های سرطانی نیز مشکلاتی وجود دارد. با وجود مزیت‌های کشت بافت سه‌بعدی، از اسفروئیدهای سه‌بعدی به‌علت چالش‌برانگیز یا غیرممکن بودن کنترل دقیق [[گرادیان]] مولکول‌های حل‌شده در سازهٔ اسفروئیدی و تعیین دقیق ویژگی سلول‌ها در این گرادیان‌های پیچیده انتقاد می‌شود.


== منابع ==
== منابع ==
{{پانویس|۲}}
{{پانویس|۲}}
* کتاب کشت سه بعدی سلول: اصول و روش‌ها. تألیف اسماعیل صدرالدینی و همکاران.
* کتاب کشت سه‌بعدی سلول: اصول و روش‌ها. تألیف اسماعیل صدرالدینی و همکاران.
* کتاب کشت سه بعدی سلول: جان هایکوک، ترجمه اسماعیل صدرالدینی و همکاران
* کتاب کشت سه‌بعدی سلول: جان هایکوک، ترجمه ی اسماعیل صدرالدینی و همکاران


[[رده:کشت یاخته]]
[[رده:کشت یاخته]]

نسخهٔ ‏۱۹ آوریل ۲۰۲۲، ساعت ۱۰:۴۵

تصویر سه روش کشت سه‌بعدی سلول

کشت سه‌بُعدی سلول ایجاد محیطی مصنوعی است که در آن سلول‌ها بتوانند در هر سه بُعد رشد کنند و بر محیط اطرافشان تأثیر بگذارند. بر خلاف محیط دو بعدی (مثل پتری دیش)، یک محیط کشت سه‌بعدی به سلول‌ها این اجازه را می‌دهد که در فضای برون‌تنی در همهٔ جهت‌ها رشد کنند، درست مانند شرایطی که در محیط درون‌تنی وجود دارد.[۱] این محیط‌های کشت سه‌بعدی معمولاً در بیورآکتور‌ها رشد پیدا می‌کنند. بیورآکتورها، کپسول‌های کوچکی هستند که در آن‌ها سلول‌ها می‌توانند به‌صورت اسفروئید یا کلونی‌های سه‌بعدی رشد کنند. تقریباً ۳۰۰ اسفروئید در شرایط معمول در هر بیورآکتور کشت داده می‌شود.[۱]

پیشینه

مطالعات اولیه در دههٔ ۱۹۸۰ میلادی توسط مینا بیسل از آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، اهمیت تکنیک‌های سه‌بعدی را برای ساخت مدل‌های کشت درون‌کشتگاهی صحیح، برجسته ساخت. این کار بر روی اهمیت ماتریکس خارج سلولی و توانایی کشت‌ها در ماتریکس‌های سه‌بعدی مصنوعی، در تولید ساختارهای چندسلولی مرتبط فیزیولوژیکی همانند ساختارهای آسینار در مدل‌های سالم و سرطانی بافت پستان، متمرکز بود. این تکنیک‌ها در مدل‌های درون‌کشتگاهی که برای ارزیابی پاسخ‌های سلولی به ترکیبات دارویی استفاده شده بودند، اعمال گردیدند.[۲]

اریک سیمون (در ۱۹۸۸ در یک گزارش گرنت NIH SBIR) نشان داد که می‌توان از الکتروریسی برای تولید حصیرهای فیبری پلی‌استیرنی و پلی‌کربناتی در ابعاد نانو و ساب‌میکرون استفاده کرد (امروزه به عنوان داربست شناخته می‌شود) که به‌طور ویژه می‌توان از آن‌ها به عنوان سوبستراهای سلولی درون‌کشتگاهی استفاده کرد. این استفادهٔ اولیه از توری‌ها و شبکه‌های فیبری الکتروریسی‌شده برای کشت سلول و مهندسی بافت نشان داد که انواع متفاوتی از سلول‌ها شامل سلول‌های HFF HEp_2 و MLE به فیبرها متصل خواهند شد و تکثیر خواهند کرد. فهمیده شد که برخلاف مورفولوژی مسطحی که معمولاً در کشت‌های دوبُعدی می‌بینیم، سلول‌هایی که بر روی فیبرهای الکتروریسی‌شده رشد داده شده بودند، یک مورفولوژی بیشتر گِرد و سه‌بعدی که شبیه به بافت بود را نشان دادند که این حالت معمولاً در محیط‌های درون‌تنی مشاهده می‌شود.[۳]

ویژگی‌ها

در بافت زنده، سلول در یک محیط زیستی سه‌بعدی با روابط پیچیده و در هم سلول-سلول و سلول-ماتریکس، و دینامیک حمل و نقل پیچیده‌ای برای مواد مغذی و سلول‌ها قرار دارد.[۴][۵][۶][۷][۸][۹][۱۰][۱۱][۱۲] محیط کشت دوبعدیِ استاندارد یا تک‌لایه‌ای برای ترسیم این محیط کافی نیست؛ این مسئله باعث شده‌است که این محیط‌ها معمولاً پیش‌بینی‌کننده‌های قابل اطمینانی برای بررسی عملکرد و سمیت داروها در شرایط درون‌تنی نباشند.[۱۳][۱۴] اسفروئیدهای سه‌بعدی شباهت بیشتری با شرایط درون‌تنی از نظر ارتباطات سلولی و ایجاد ماتریکس خارج سلولی دارند.[۱] این ماتریکس‌ها کمک می‌کنند که سلول‌ها همان‌گونه که در بافت زنده حرکت می‌کنند در داخل اسفروئیدهایشان هم حرکت کنند.[۶] بدین ترتیب اسفروئیدها مدل‌های ارتقایافته‌ای برای مهاجرت سلولی،تمایز، بقا و رشد سلول‌ها هستند.[۱۱] به علاوه، کشت‌های سه‌بعدی سلول ترسیم دقیق‌تری را از قطبیت سلولی فراهم می‌کنند، حال آن‌که در محیط دوبعدی، سلول تنها می‌تواند به‌طور جزئی قطبیت پیدا کند.[۶] علاوه بر این، سلول‌های رشدیافته در محیط سه‌بعدی، بیان ژن متفاوتی را از آن‌هایی که در محیط دوبعدی کشت داده شده‌اند، نشان می‌دهند.[۶] سومین بعدِ رشد سلول، ارتباط فضایی بیشتری را برای ورودی‌های مکانیکی و چسبندگی سلولی فراهم می‌کند که این امر برای اتصال اینتگرین‌ها، انقباض سلولی و حتی پیام‌رسانی درون سلولی ضروری است.[۱۵][۱۶] انتشار طبیعی حل‌شونده و اتصال آن به پروتئین‌های effector (مثل فاکتورهای رشد و آنزیم‌ها) نیز همچنین وابسته به ماتریکس سه‌بعدی سلول است، بنابراین بعد سوم برای ساخت شیب غلظت حل‌شونده در ابعاد بافتی نیز ضروری است.[۱۷][۱۸] برای مقاصد غربالگری سم‌شناسی داروها، بررسی بیان ژن سلول‌هایی که در محیط برون‌تنی سه‌بعدی رشد یافته‌اند سودمندتر از سلول‌های رشدیافته در محیط دوبعدی است، چراکه بیان ژن در اسفروئیدهای سه‌بعدی بیشتر به بیان ژن در محیط درون‌تنی شبیه خواهد بود. محیط‌های کشت سه‌بعدی ثبات و طول عمر بهتری از محیط‌های کشت دوبعدی دارند.[۱۹] این به این معناست که آن‌ها برای مطالعات طولانی‌‌مدت و نشان دادن اثرات طولانی‌مدت داروها مناسب‌ترند. محیط‌های سه‌بعدی همین‌طور به سلول‌ ها اجازه می‌دهند که بدون اختلال رشد کنند حال آن‌که در محیط‌های دوبعدی، سلول‌ها نیاز به اجرای منظم تریپسین‌سازی پروتئازها دارند تا مواد مغذی کافی و رشد سلولی طبیعی برایشان فراهم شود.[۲۰] اسفروئیدهای سه‌بعدی تا ۳۰۲ روز در یک آزمایشگاه، کشت داده شده‌اند؛ در حالی‌که هنوز سالم باقی ماندند و بدون سرطانی شدن، رشد داشتند.[۱۹]

روش‌ها

امروزه، تعداد زیادی ابزار کشت که ادعا می‌کنند مزیت‌های کشت سه‌بعدی را فراهم می‌کنند، به‌صورت تجاری در دسترس‌اند. به‌طور کلی، اساس این شیوه‌ها می‌تواند به دو نوع از روش‌های کشت سه‌بعدی وابسته به داربست و روش‌های مستقل از داربست، تقسیم شود.

تکنیک‌های وابسته به داربست

تکنیک‌های وابسته به داربست شامل استفاده از داربست‌های جامد، هیدروژل‌ها و سایر مواد می‌شود.

هیدروژل‌ها

از آن‌جایی که ماتریکس خارج سلولی طبیعی برای بقا، تکثیر، تمایز و مهاجرت سلول‌ها مهم است، ماتریکس‌های مختلف هیدروژلی که ساختار ماتریکس خارج سلولی طبیعی را تقلید می‌کنند، به‌عنوان رویکردهای بالقوه‌ای در جهت کشت سلولی شبه‌درون‌جانداری (in vivo)، شناخته می‌شوند.[۲۱][۲۲] هیدروژل‌ها از شبکهٔ به هم متصلی از حفرات تشکیل شده‌اند که با حفظ و احتباس بالای آب، انتقال مؤثر موادی مثل مواد مغذی و گازها را ممکن می‌سازند. انواع مختلفی از هیدروژل‌ها، از طبیعی گرفته تا سنتزشده، برای کشت‌های سه‌بعدی در دسترس است؛ به‌طور مثال مواردی شامل: هیدروژل‌های استخراج‌شده از ECM حیوانات، هیدروژل‌های پروتئینی، هیدروژل‌های پپتیدی، هیدروژل‌های پلیمری و هیدروژل نانوسلولوزی بر پایهٔ چوب.

داربست هیدروژلی نانوسلولوزی

تکنیک‌های مستقل از داربست

تکنیک‌های مستقل از داربست، رویکرد دیگری را که غیروابسته به استفاده از داربست است، به کار می‌گیرند. تکنیک‌های مستقل از داربست به‌طور مثال شامل موارد زیر می‌شوند: پلیت‌های با چسبندگی کم، پلیت‌های هنگینگ دراپ، سطح‌های دارای ریزالگو، بیورآکتورهای چرخان، شناوری مغناطیسی و چاپ زیستی سه‌بعدی مغناطیسی.

تکنیک کشت سه‌بعدی یاخته با شناوری مغناطیسی

اسفروئیدها

تصویر میکروسکوپ الکترونی یک اسفروئید مزوتلیوما.[۲۳]

اسفروئیدها نوعی مدل‌سازی سلولی سه‌بعدی هستند که شرایط یک محیط سلولی زنده را در مقایسه با مدل سلولی دوبعدی، بهتر شبیه‌سازی می‌کنند، به‌خصوص در زمینهٔ برهمکنش‌های بین سلول‌ها و واکنش‌های بین سلول‌ها و ماتریکس.[۲۴] اسفروئیدها در زمینهٔ مطالعهٔ تغییرات فیزیولوژیکی ویژگی‌های سلول‌ها، کاربرد دارند.[۲۵] همچنین در مطالعهٔ تفاوت‌های ساختاری سلول‌های سالم و سلول‌های توموری و تغییراتی که سلول‌ها در هنگام توموری شدن ایجاد می‌کنند نیز کاربردی هستند.[۲۶] سختی، یکی از ویژگی‌هایی است که برای سنجش سلول‌های سرطانی به‌کار می‌رود. مطالعاتی که بر روی اسفروئیدها با استفاده از موچین‌های میکرومکانیکی صورت گرفته‌است نشان می‌دهد که اسفروئیدهای BT474 و T47T (سرطان پستان) ۳ تا ۶ برابر نرم‌تر از اسفروئیدهای MCF 10A (بافت پوششی طبیعی) هستند.[۲۷] از اسفروئیدهایی که در آن‌ها کشت همراه سلول‌های سرطانی و سالم بوده‌است برای شبیه‌سازی برهم‌کنش سلول‌های سرطانی با سلول‌های سالم استفاده شده‌است.[۲۸]

اسفروئیدها می‌توانند با استفاده از چند شیوهٔ مختلف، کشت داده شوند. یک روش متداول، استفاده از پلیت‌های با چسبندگی سلولی کم (معمولاً یک پلیت ۹۶ ول برای تولید انبوه کشت‌های اسفروئیدی، که تجمعات در کف گرد پلیت سلولی تشکیل می‌شوند) است. اسفروئیدها همچنین می‌توانند با استفاده از شیوهٔ هنگینگ‌دراپ (Hanging drop)، کشت داده شوند؛ این شیوه شامل تشکیل تجمعات سلولی در قطراتی است که از سطح پلیت سلولی آویزان‌اند.[۲۹] یکی دیگر از شیوه‌های در دست بررسی، شامل استفاده از بیورآکتورهای با ظرف دارای دیوارهٔ چرخان است که می‌چرخند و سلول ها را کشت می‌دهند و آن‌ها پیوسته در سقوط آزاد هستند و تجمعات را در چند لایه شکل می‌دهند.[۳۰]

ریزسیال‌ها

ساختارهای مختلف سلولی در بدن انسان، نیاز دارند که حتماً رگ‌زایی داشته باشند تا بتوانند مواد مغذی را دریافت کنند و تبادلات گازی را که به بقایشان کمک می‌کند، انجام دهند. به همین شیوه، کشت‌های سه‌بعدی سلول در محیط‌های برون‌تنی نیز نیاز به سطوح مشخصی از گردش مایع دارند. نبود چنین گردشی در محیط‌های سه‌بعدی و متراکم که ممکن است همهٔ سلول‌ها به‌طور مناسبی در معرض مواد مغذی قرار نگیرند، می‌تواند مشکل‌ساز باشد. این مسئله خصوصاً در مورد کشت هپاتوسیت‌ها اهمیت دارد چرا که کبد اندامی است که سیستم عروقی وسیعی دارد. در یک مطالعه، سلول‌های هپاتوسیت و سلول‌های عروقی با هم در داربستی کلاژنی در بین کانال‌های میکروفلوئیدیک، کشت داده شدند و رشد سلول‌ها در محیط ایستا با محیط دارای جریان مقایسه شد؛ و نیاز به مدل‌هایی با بافت‌ها و ریزشبکه‌های عروقی نشان داده شد.[۳۱]

انتقادها

هیچ‌یک از تکنیک‌های سه‌بعدی تا کنون نتوانسته‌است در مقیاسی وسیع، جایگزین تکنیک‌های دوبعدی شود؛ این مسئله فرایندهای اکتشاف دارو را نیز شامل می‌شود. تکنیک‌های سه‌بعدی حاضر، بدون محدودیت نیستند. این محدودیت‌ها شامل مواردی نظیر مقیاس‌پذیری (انجام فرایند در مقیاس‌های دلخواه)، تکرارپذیری، حساسیت و سازگاری با دستگاه‌های غربالگری با توان بالا (HTS) می‌شود. HTS مبتنی بر سلول، بر پایهٔ تعیین سریع پاسخ سلول به برهم‌کنش آن با دارو استوار است (مثل توان زیستن سلول در دوزهای مختلف، برهم‌کنش سلول-سلول و سلول-ماتریکس یا مهاجرت سلولی)، اما تست‌های در دسترس فعلی برای کشت سلولی سه‌بعدی، بهینه‌سازی نشده‌اند. چالش دیگری که پیش روی کشت سه‌بعدی است، تعداد کم داده‌ها و انتشاراتی است که در مورد مکانیسم‌های برهم‌کنش دارو، تمایز سلولی و پیام‌رسانی سلولی در محیط سه‌بعدی in vitro سخن می‌گویند و همبستگی نتایجشان را با پاسخ دارو در محیط in vivo می‌سنجند. اگر چه تعداد موضوعات منتشر شده در مورد کشت سه‌بعدی سلول به‌سرعت در حال افزایش است، اما تعیین مشخصات بیوشیمایی محدود فعلی برای بافت‌های سه‌بعدی، اعتماد لازم برای پذیرش شیوه‌های سه‌بعدی را به‌عنوان تکنیکی جدید، کاهش می‌دهد. به هر میزان که این چالش‌ها برآورده شوند، به همان سرعت هم کشت سه‌بعدی سلول به‌عنوان ابزاری متداول پذیرفته می‌شود.

در مورد استفاده از اسفروئیدها به‌عنوان مدل‌های سرطانی نیز مشکلاتی وجود دارد. با وجود مزیت‌های کشت بافت سه‌بعدی، از اسفروئیدهای سه‌بعدی به‌علت چالش‌برانگیز یا غیرممکن بودن کنترل دقیق گرادیان مولکول‌های حل‌شده در سازهٔ اسفروئیدی و تعیین دقیق ویژگی سلول‌ها در این گرادیان‌های پیچیده انتقاد می‌شود.

منابع

  1. ↑ ۱٫۰ ۱٫۱ ۱٫۲ Fey, Stephen; Wrzesinski, Krzysztof (2013). "5". In Boucher, Alexis (ed.). Valproic Acid (PDF). Nova Science Publishers, Inc. pp. 141–165. ISBN 978-1-62417-952-5. Archived from the original (PDF) on 2 December 2013. Retrieved 19 January 2018.
  2. ↑ MERIT Award Recipient: Mina J. Bissell, Ph.D. (n.d.). Retrieved June 16, 2016, from http://www.cancer.gov/research/nci-role/spotlight/merit/Bissell
  3. ↑ Simon, Eric M. (1988). "NIH PHASE I FINAL REPORT: FIBROUS SUBSTRATES FOR CELL CULTURE (R3RR03544A) (PDF Download Available)". ResearchGate (به انگلیسی). Retrieved 2017-05-22.
  4. ↑ Marx, Vivien (11 April 2013). "A Better Brew" (PDF). Nature. Retrieved July 9, 2013.
  5. ↑ Souza, Glauco (14 March 2010). "Three-dimensional tissue culture based on magnetic cell levitation". Nature Nanotechnology. 5 (4): 291–296. doi:10.1038/nnano.2010.23. Retrieved July 9, 2013.
  6. ↑ ۶٫۰ ۶٫۱ ۶٫۲ ۶٫۳ Pampaloni, Francesco (October 2007). "The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue". Nature Reviews. 8 (10): 839–845. doi:10.1038/nrm2236. Retrieved July 9, 2013.
  7. ↑ Boudreau, Nancy (5 May 2006). "A pericellular collagenase directs the 3-dimensional development of white adipose tissue". Cell. 125 (3): 577–91. doi:10.1016/j.cell.2006.02.050. PMID 16678100.
  8. ↑ Yamada, KM (24 August 2007). "Modeling tissue morphogenesis and cancer in 3D". Cell. 130 (4): 601–10. doi:10.1016/j.cell.2007.08.006. PMID 17719539.
  9. ↑ Friedrich, Seidel (12 February 2009). "Spheroid-based drug screen: considerations and practical approach". Nature Protocols. 4 (3): 309–324. doi:10.1038/nprot.2008.226. PMID 19214182. Retrieved July 9, 2013.
  10. ↑ Prestwich, Glenn (15 August 2007). "Simplifying the extracellular matrix for 3-D cell culture and tissue engineering: a pragmatic approach". Journal of Cellular Biochemistry. 101 (6): 1370–83. doi:10.1002/jcb.21386. PMID 17492655.
  11. ↑ ۱۱٫۰ ۱۱٫۱ Griffith, Linda; Melody A. Swartz (March 2006). "Capturing complex 3D tissue physiology in vitro". Nature Reviews. 7 (3): 211–224. doi:10.1038/nrm1858. Retrieved July 9, 2013.
  12. ↑ Lee, J; Cuddihy MJ; Kotov NA. (14 March 2008). "Three-dimensional cell culture matrices: state of the art". Tissue Engineering Part B: Reviews. 14 (1): 61–86. doi:10.1089/teb.2007.0150. PMID 18454635.
  13. ↑ Haycock JW. (2011). "3D cell culture: a review of current approaches and techniques". Methods Mol Biol. 695: 1–15. doi:10.1007/978-1-60761-984-0_1.
  14. ↑ Prestwich, G.D. (15 August 2007). "Simplifying the extracellular matrix for 3-D cell culture and tissue engineering: a pragmatic approach". Journal of Cellular Biochemistry. 101 (6): 1370–83. doi:10.1002/jcb.21386. PMID 17492655.
  15. ↑ Suuronen, E. J.; Sheardown, H.; Newman, K.D.; McLaughlin, C.R.; Griffith, M. (2005). "Building in vitro Models of Organs". Building in vitro Models of Organs. 244: 137–173. doi:10.1016/s0074-7696(05)44004-8. {{cite journal}}: Unknown parameter |last-author-amp= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
  16. ↑ Louekari, K (2004). "Status and prospects of in vitro tests and risk assessment". Altern. Lab. Anim. 32: 431–435.
  17. ↑ Knight, B.; et al. (2000). "Visualizing Muscle Cell Migration in situ". Curr. Biol. 10: 576–585. doi:10.1016/s0960-9822(00)00486-3.
  18. ↑ Roskelley, CD; Desprez PY; Bissell MJ (1994). "Extracellular matrix-dependent tissue-specific gene expression in mammary epithelial cells requires both physical and biochemical signal transduction". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 91: 12378–12382. doi:10.1073/pnas.91.26.12378.
  19. ↑ ۱۹٫۰ ۱۹٫۱ Krzysztof Wrzesinski; et al. (2013). "HepG2/C3A spheroids exhibit stable physiological functionality for at least 24 days after recovering from trypsinisation". Toxicol. Res. 2: 163–172. doi:10.1039/C3TX20086H.
  20. ↑ "After trypsinisation, 3D spheroids of C3A hepatocytes need 18 days to re-establish similar levels of key physiological functions to those seen in the liver" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2 April 2015. Retrieved 3 February 2018.
  21. ↑ M.W. Tibbitt, K.S. Anseth Hydrogels as Extracellular Matrix Mimics for 3D Cell Culture Biotechnol Bioeng. 2009 Jul 1;103(4):655-63.
  22. ↑ H. Geckil et al. Engineering hydrogels as extracellular matrix mimics Nanomedicine (Lond). 2010 Apr; 5(3): 469–484.
  23. ↑ Xiang X, Phung Y, Feng M, Nagashima K, Zhang J, Broaddus VC, et al. (January 2011). "The development and characterization of a human mesothelioma in vitro 3D model to investigate immunotoxin therapy". PLOS ONE. 6 (1): e14640. Bibcode:2011PLoSO...614640X. doi:10.1371/journal.pone.0014640. PMC 3031536. PMID 21305058.
  24. ↑ Fennema, Eelco, et al. “Spheroid Culture as a Tool for Creating 3D Complex Tissues. ” Trends in Biotechnology, vol. 31, ser. 02, Feb. 2013. 02. doi: 10.1016/j.tibtech.2012.12.003 PMID 23336996
  25. ↑ Jiang Y, Pjesivac-Grbovic J, Cantrell C, Freyer JP. A multiscale model for avascular tumor growth. Biophys J 2005;89(6):3884–3894. doi: 10.1529/biophysj.105.060640 pmid 16199495
  26. ↑ Guttilla, I.K. , Phoenix, K.N. , Hong, X. et al. Breast Cancer Res Treat (2012) 132: 75. doi:10.1007/s10549-011-1534-y PMID 21553120
  27. ↑ Jaiswal, Devina, Norah Cowley, Zichao Bian, Guoan Zheng, Kevin P. Claffey, and Kazunori Hoshino. 2017. "Stiffness Analysis of 3D Spheroids using Microtweezers." PLoS One 12 (11). doi:10.1371/journal.pone.0188346 PMID 29166651
  28. ↑ Kunz-Schughart, Leoni A, et al. “A Heterologous 3-D Coculture Model of Breast Tumor Cells and Fibroblasts to Study Tumor-Associated Fibroblast Differentiation. ” Experimental cell research, 2001 doi:10.1006/excr.2001.5210 PMID 11339826
  29. ↑ Fennema, Eelco, et al. “Spheroid Culture as a Tool for Creating 3D Complex Tissues. ” Trends in Biotechnology, vol. 31, ser. 02, Feb. 2013. 02. doi: 10.1016/j.tibtech.2012.12.003PMID 23336996
  30. ↑ Xu, Xian, et al. “Three-Dimensional in Vitro Tumor Models for Cancer Research and Drug Evaluation. ” Biotechnology Advances, 10 Aug. 2014. doi: 10.1016/j.biotechadv.2014.07.009 PMID 25116894
  31. ↑ Chung, Seok; Kamm, Roger D.; Sudo, Ryo; et al. (July 2009). "Transport-Mediated Angiogenesis in 3D Epithelial Coculture". The Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB). 23 (7): 2155–2164. doi:10.1096/fj.08-122820. PMC 2718841. PMID 19246488.
  • کتاب کشت سه‌بعدی سلول: اصول و روش‌ها. تألیف اسماعیل صدرالدینی و همکاران.
  • کتاب کشت سه‌بعدی سلول: جان هایکوک، ترجمه ی اسماعیل صدرالدینی و همکاران
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=کشت_سه‌بعدی_سلول&oldid=34538446»