摘要

本文綜述了近年來關(guān)于懸浮細(xì)胞與貼壁細(xì)胞在3D培養(yǎng)條件下生物學(xué)特性差異的研究進(jìn)展。研究表明，這兩類細(xì)胞在細(xì)胞核形態(tài)、細(xì)胞功能和代謝特征等方面表現(xiàn)出顯著差異。同時(shí)，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(xì)胞提供了相同的3D培養(yǎng)環(huán)境，為進(jìn)一步研究其生物學(xué)特性差異提供了有力工具。

關(guān)鍵詞

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

一、引言

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

二、懸浮細(xì)胞與貼壁細(xì)胞在3D培養(yǎng)中的生物學(xué)特性差異

2.1 細(xì)胞核形態(tài)差異

研究表明，在3D培養(yǎng)條件下，懸浮細(xì)胞和貼壁細(xì)胞的細(xì)胞核形態(tài)存在顯著差異。懸浮細(xì)胞的細(xì)胞核往往呈圓形或橢圓形，而貼壁細(xì)胞的細(xì)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(xì)胞在3D環(huán)境中的生長方式和細(xì)胞間相互作用有關(guān)（Smith et al., 2018）。

2.2 細(xì)胞功能差異

在細(xì)胞功能方面，懸浮細(xì)胞和貼壁細(xì)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(xì)胞通常具有更高的代謝活性和敏感性，而貼壁細(xì)胞則可能更側(cè)重于細(xì)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(xì)胞往往具有更強(qiáng)的侵襲性和遷移能力，而貼壁腫瘤細(xì)胞則可能更側(cè)重于增殖和形成腫瘤團(tuán)塊（Wang et al., 2019）。

2.3 代謝特征差異

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

三、DARC-P灌流重力環(huán)境模擬系統(tǒng)在3D培養(yǎng)中的應(yīng)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(xì)胞培養(yǎng)設(shè)計(jì)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(dòng)更新的培養(yǎng)液，為懸浮細(xì)胞和貼壁細(xì)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(xì)胞和貼壁細(xì)胞在3D培養(yǎng)條件下的生物學(xué)特性差異。該系統(tǒng)不僅支持隨機(jī)變速回轉(zhuǎn)和恒速回轉(zhuǎn)兩種運(yùn)行模式，還預(yù)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(shí)驗(yàn)需求（DARC-P User Manual, 2023）。

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(jìn)展

近年來，關(guān)于懸浮細(xì)胞與貼壁細(xì)胞在3D培養(yǎng)中生物學(xué)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(xì)胞RNA測序等新技術(shù)，從分子水平深入探究兩類細(xì)胞的生物學(xué)特性差異。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)精細(xì)化：為了更準(zhǔn)確地模擬體內(nèi)環(huán)境，研究人員開始設(shè)計(jì)更為精細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案，如使用生物反應(yīng)器進(jìn)行大規(guī)模3D培養(yǎng)、引入外源信號分子等。

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

五、結(jié)論與展望

綜上所述，懸浮細(xì)胞與貼壁細(xì)胞在3D培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出顯著的生物學(xué)特性差異，包括細(xì)胞核形態(tài)、細(xì)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(xì)胞提供了相同的3D培養(yǎng)環(huán)境，為進(jìn)一步研究其生物學(xué)特性差異提供了有力工具。未來，隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化，我們有理由相信，關(guān)于懸浮細(xì)胞與貼壁細(xì)胞在3D培養(yǎng)中生物學(xué)特性差異的研究將取得更加深入的進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)

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.