انواع کشت سلولی
کشت سلولی شامل رشد سلول ها در یک محیط مصنوعی است تا رفتار آنها را در واکنش به محیط، مورد مطالعه قرار دهتد. امروزه انواع مختلفی از کشت های سلولی یافت می شود و بسته به خواص و کاربرد هرکدام نسب به دیگر روش ها مناسب تر هستند.
در کشت سنتی دوبعدی تک لایه، سلول ها روی یک سطح صاف می چسبند و رشد می کنند؛ چنین تنظیم تک لایه ای به همه سلول ها اجازه می دهد تا مقدار همگنی از مواد مغذی و فاکتورهای رشد را از محیط در طول فرآیند رشد خود دریافت کنند. سلول های رشد یافته در کشت دوبعدی معمولاً مسطح تر و کشیده تر از آنچه در داخل بدن به نظر می رسند، می باشند. مورفولوژی غیرطبیعی سلول در کشت دو بعدی بر بسیاری از فرآیندهای سلولی از جمله تکثیر سلولی، تمایز، بیان ژن و پروتئین تأثیر می گذارد، در نتیجه سلول‌های دوبعدی ممکن است آن‌طور که باید در بدن عکس العمل نشان دهند، رفتار نکنند. زیرا این مدل به اندازه کافی ازریزمحیط فن‌آوری‌هایی مانند الگوی نانو که ویژگی‌های توپوگرافی ECM را تقلید می‌کند، برای بهبود عملکرد و رفتار سلولی در کشت سلولی دوبعدی مورد بررسی قرار داده است.
بر خلاف کشت سلولی دوبعدی، وقتی سلول ها در سیستم های کشت سه بعدی رشد می کنند ، آنها را در داخل یک ماتریس یا در یک محیط تعلیق کروی تشکیل می شوند؛ در این محیط، فعل و انفعالات سلول ها بیشتر شبیه محیط طبیعی موجود در داخل بدن است، به طوری که مورفولوژی سلول بسیار شبیه شکل طبیعی آن در بدن است. همچنین سلول های هسته اکسیژن، فاکتورهای رشد و مواد مغذی کمتری را از محیط دریافت می کنند و تمایل دارند در حالت ساکن باشند.
برای مدت طولانی، دانشمندان برای مطالعه مکانیسم‌های سلولی و بیماری‌ها به کشت‌های سلولی دوبعدی مسطح که روی یک بشقاب رشد می‌کردند، تکیه می‌کردند. اگرچه مدل های سلول دو بعدی برای کشت، ساده و مقرون به صرفه هستند اما با این حال در دهه گذشته، کشت‌های سلولی سه‌بعدی محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند، زیرا از نظر فیزیولوژیکی مرتبط تر هستند و بافت درون تن را بهتر نشان می‌دهند .
در واقع دلیل استفاده از کشت سلولی سه بعدی این است که هیچ نوع سلولی در بدن ما به صورت تک لایه مستقل از سلول ها یا بافت های دیگر رشد نمی کند، در عوض بیشتر سلول ها به طور طبیعی در ساختارهای سه بعدی پیچیده از جمله انواع سلول های مختلف در یک ماتریکس خارج سلولی وجود دارند و برهمکنش های متعدد سلول-سلول و سلول-ماتریس همگی تأثیر عمیقی بر رفتار آنها دارد. علاوه بر این، تک لایه‌های دوبعدی دسترسی یکنواختی به مواد مغذی و اکسیژن دارند که در توده‌های سلولی مانند تومورها صادق نیست. مدل های سلولی سه بعدی به طور فزاینده ای برای درک مکانیسم های بیماری و کشف درمان های دارویی مورد استفاده قرار می گیرد. این فرآیند ممکن است شامل استخراج سلول های سه بعدی مانند ارگانوئیدهای سرطانی از بیماران باشد. از کاربردهای کشت سلولی سه بعدی می توان برای غربالگری داروهای مولکولی کوچک یا دستکاری ژنتیکی برای درک مسیرهای بیماری نیز استفاده کرد. در مقایسه با کشت های دو بعدی، کشت های سلولی سه بعدی با دقت بیشتری اثربخشی یا سمیت درمان دارویی را پیش بینی می کنند.
