Kultur Sel 3D

Teknik Kultur Sel 3D Berbasis Perancah

Dalam kultur berbasis perancah, sel ditopang dalam semua dimensi baik oleh struktur buatan atau oleh jaringan polimer yang dikenal sebagai hidrogel. Jaringan hidrofilik ini dapat mengandung lebih dari 90% air, dan dapat terdiri dari protein matriks ekstraseluler (ECM) yang berasal dari hewan, atau tersedia sebagai formulasi sintetis bebas hewan. Sel-sel tertanam dalam hidrogel untuk mensimulasikan matriks ekstraseluler in vivo.

Disebut perancah 'keras' juga dapat dibuat menggunakan peralatan kultur khusus dengan struktur berserat atau seperti spons, yang sering kali terdiri dari bahan yang dapat terurai secara hayati seperti polikaprolakton atau polistiren yang transparan secara optik untuk mengoptimalkan pencitraan. Meskipun penyangga yang diproduksi ini kurang seperti ECM in vivo, mereka dapat meningkatkan reproduktifitas dan memfasilitasi pengambilan sel dari kultur.

Sistem Kultur Sel 3D Bebas Perancah

Ketika sel tidak ditumbuhkan di atas penyangga, mereka dapat membentuk agregat 3D yang disebut sferoid, yang mengeluarkan ECM mereka sendiri agar lebih mirip jaringan padat asli. Contoh umum termasuk tumor spheroid kanker, yang memungkinkan studi tentang gradien oksigen dan akses nutrisi dalam pembentukan tumor. Kultur spheroid sering kali disukai untuk skrining senyawa dengan hasil tinggi dalam pengembangan obat dan toksikologi, di mana spheroid menyajikan model yang lebih relevan secara biologis daripada kultur 2D. Kultur spheroid dapat dilakukan di lingkungan yang beragam termasuk lempeng mikro dengan perlekatan rendah, bioreaktor, dan sistem kultur mikrofluida. Baik sistem perancah maupun bebas perancah memungkinkan interaksi ke segala arah dengan substrat, sel lain, dan faktor ekstraseluler.

Aplikasi Lanjutan Kultur Sel 3D

Sistem sel 3D canggih memungkinkan para peneliti hibrida antara aksesibilitas teknik kultur sel 2D klasik dan relevansi biologis model hewan in vivo, dengan lebih sedikit masalah etika. Baru-baru ini, penggunaan metode kultur sel 3D yang canggih seperti tumor spheroids, organoid yang berasal dari sel punca dan pasien, serta rekayasa jaringan melalui bioprinting 3D dengan sel dan bioinks telah diimplementasikan untuk memodelkan respons seluler in vivo secara lebih dekat. Organoid yang berasal dari sel iPS telah tersedia secara komersial untuk jaringan tertentu, sehingga meningkatkan potensi reproduktifitas dan mempercepat hasil dibandingkan dengan organoid yang dikultur di laboratorium.