01、3D矩陣中的單細胞

　　在許多情況下，3D環境比2D細胞培養物更接近于體內情況。單細胞可以在3D凝膠中培養和成像，以分析各種生物學問題，例如細胞變形、遷移、管形成或ECM降解。除了只有一種細胞類型的培養物外，還可以通過在同一容器中共同培養兩種不同細胞類型（例如癌癥細胞和成纖維細胞）來研究它們的侵襲行為。

　　為了從凝膠基質中分離細胞，基質可以被酶降解（例如，膠原蛋白被膠原酶降解）。之后，細胞可以在新的凝膠基質中擴增，或者進一步處理以分離DNA、RNA或蛋白質。

　　在µ-Slide Chemotaxis中的I型膠原蛋白、鼠尾層中表達LifeAct的HT-1080細胞（綠色）

　　ibidi解決方案

　　ibidi I型膠原蛋白是一種非胃蛋白酶化的天然膠原蛋白，用于在凝膠基質中模擬生物ECM。其快速凝膠有助于在3D凝膠中實現最佳的細胞分布。

　　在µ-Slide III 3D Perfusion中，單個細胞嵌入3D矩陣中。特殊的通道幾何形狀允許以低流速進行灌流（例如，當使用ibidi Pump System泵系統/流體剪切力系統時）。與靜態培養不同，灌流可確保最佳的氧氣和營養供應。這種設置使得長達數周的長期培養成為可能。此外，超薄的蓋玻片底部可實現高分辨率成像。

　　µ -Slide 15 Well 3D和µ-Plate 96 Well 3D可以在3D凝膠上或內部對單細胞和共培養物進行簡單、經濟高效的培養和顯微鏡檢查。凝膠層直接連接到上方的培養基儲存器，通過擴散實現快速、輕松的培養基交換。對于特殊應用，ibidi還可以提供帶有1.5H玻璃底部的µ-Slide 15孔3D玻璃底細胞培養載玻片。

　　μ -Slide I Luer 3D設計用于在具有確定流量的3D凝膠基質上或其中培養細胞。三個孔中的每一個都可以填充凝膠，其中可以嵌入細胞。對于限定流量的應用，頂部的通道可以連接到泵（例如，連接到ibidi Pump System泵系統/流體剪切力系統），以確保最佳的氧氣和營養供應。

　　µ-Slide Chemotaxis和Sticky-Slide Chemotaxis非常適合分析2D和3D中的單細胞遷移。在水基3D凝膠（例如Collagen I凝膠和 Matrigel ® ）中可以輕松建立趨化梯度，因為凝膠結構不會阻礙通過擴散形成可溶梯度。

　　大多數ibidi實驗室器具，例如µ-Dish 35^{mm, high} 或µ-Slide 8 Well ^high，可用于在3D矩陣中培養單細胞，是高端顯微鏡的理想選擇。

　　02、球體和類器官培養

　　球體是在3D非貼壁培養條件下相互粘附的細胞。它們缺乏干細胞，這意味著它們由完全分化的細胞組成。例如，可以通過使用懸滴或強制漂浮方法將它們放入無支架懸浮液中來生成它們。

　　球體不能自我更新和進一步分化。腫瘤細胞球體是一個例外，因為腫瘤細胞具有無限的增殖能力，它們能夠分裂和更新。因此，球體是檢查腫瘤細胞行為（例如大規模藥物篩選）的有用模型。

　　在µ-Plate 96 Well 3D中球體生成實驗方案可點擊查看→AN 32: Generation of Spheroids

　　NIH-3T3細胞在ibidi µ-Pattern上形成明確的球體。將細胞接種在 µ-Slide VI ^0.4中的200 µm粘附點上，并在流動（3dyn/cm²）下保持14天。

　　類器官是培養的“微型器官”。它們可以由成體干細胞(ASC)或多能干細胞(PSC)產生。當在3D基質/支架（例如Matrigel ®或膠原蛋白）中培養時，這些細胞分化成器官特異性細胞類型，從而構建小型功能器官。

　　Sato等人利用Lgr5 +干細胞創建了第一代腸道類器官，啟動了許多從不同器官（如腸、肝臟、大腦、前列腺、腎、胰腺、肺和甲狀腺）生成類器官的方案。重要的是，它們可以使用CRISPR等技術進行編輯，使其成為個人治療、器官發生和藥物篩選研究的強大工具。

球體是細胞聚集體，通常由癌細胞產生

類器官是由干細胞培育而成的微型器官

　　參考文獻：

　　Sato T, et al. (2009) Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche. Nature 459(7244):262–265. 10.1038/nature07935.

　　Drost J, Clevers H (2018) Organoids in cancer research. Nat Rev Cancer 18:407–418. 10.1038/s41568-018-0007-6.

　　Tuveson D, Clevers H (2019) Cancer modeling meets human organoid technology. Science 364(6444):952–955. 10.1126/science.aaw6985.

　　ibidi解決方案

　　µ-Slide Spheroid Perfusion是用于長期球體培養的專用流動室。每個3 x 7孔形成自己的生態位，在其中培養標本。通過孔頂部通道進行灌注可確保整個實驗過程中營養和氧氣的最佳擴散，而不會使樣本受到顯著的剪切力。

　　µ-Slides With Multi-Cell µ-Pattern可實現空間定義的細胞粘附，用于球體和類器官的生成、長期培養和高分辨率成像。確定的粘附點能夠從細胞懸浮液中捕獲所有粘附的單細胞。周圍的生物惰性表面完全不可細胞附著。這迫使所有細胞在粘附點處相互聚集，從而以明確且可控的方式形成球體。

　　生物惰性是一種穩定的生物惰性表面，適用于在非粘附表面上對球體、類器官和懸浮細胞進行長期培養和高分辨率顯微鏡觀察，沒有任何細胞或生物分子粘附。目前可提供µ-Dish 35 mm高壁生物惰性、µ-Slide 8孔高壁生物惰性、µ-Slide 4 孔生物惰性和µ-Slide VI 0.4生物惰性。

　　在µ-Slide III 3D Perfusion中，球體或類器官可以在凝膠層中或凝膠層上培養，或嵌入 3D 基質中。特殊的通道幾何形狀允許以低流速進行灌流（例如，當使用ibidi Pump System泵系統/流體剪切力系統時）。這種設置使得長達數周的長期培養成為可能。此外，超薄的蓋玻片底部可實現高分辨率成像。

　　µ -Slide 15 Well 3D 和µ-Plate 96 Well 3D 可以在3D凝膠上或內部對單細胞和共培養物進行簡單、經濟高效的培養和顯微鏡檢查。凝膠層直接連接到上方的培養基儲存器，通過擴散實現快速、輕松的培養基交換。對于特殊應用，ibidi還可以提供帶有1.5H玻璃底部的µ-Slide 15孔3D玻璃底細胞培養載玻片。

　　ibidi I型膠原蛋白是一種非胃蛋白酶化的天然膠原蛋白，用于在凝膠基質中模擬ECM。其快速凝膠有助于在3D凝膠中實現最佳的細胞分布。

　　03、流體狀態下的3D細胞培養

　　間隙滲流

　　在體內，許多細胞類型不斷暴露于液體流動中。當在體外3D基質中培養它們時，可以通過向它們灌注生長培養基或任何選擇的試劑或藥物來施加柔和的間隙滲流。通過這樣做，可以建立接近細胞自然環境的條件。

　　灌流

　　3D矩陣內部的細胞和上面的通道的組合可以很容易地應用流體。該實驗裝置通過凝膠的擴散被動地給體外3D基質內的細胞提供營養，通過輕柔的流動為細胞提供氧氣和營養物質。可調節的流速決定了營養水平，使長期活細胞實驗成為可能。

　　ibidi解決方案

　　ibidi Channel Slides通道載玻片，包括µ-Slide III 3D Perfusion、µ-SlideI Luer 3D和µ-Slider VI系列產品，允許在3D基質中接種細胞并應用流體（例如，使用ibidi Pump System泵系統/流體剪切力系統）。