探讨动物试验的替代技术：3D 细胞培养

实验动物在医学和生物学发展中做出了重要的贡献。在生命科学和医学研究中，动物模型用于研究病因、发病机理和疾病治疗，更在新药和疫苗的临床前研究起着重要的作用。
但无法否认的是，虽然人类通过动物实验获得了科学研究或实验数据，然而由于物种差别，动物实验的数据不一定具有准确性可靠性，同时学者对动物实验伦理也提出了疑问。
 

1959 年两位研究学者——拉塞尔 (W. M. S. Russell) 和伯奇 (R. L. Burch) 出版了著名的《The principles of humane experimental technique》（《仁慈实验技术原理》）, 系统地提出了减少（reduce）、优化（refine）和代替（replace）动物实验的 3R 理论。

基于 3R 理论，替代技术的兴起和进步一方面推动了立法禁止或限制动物实验，另一方面新兴替代技术也得到了长足的发展。作为替代技术之一的新型体外试验系统从 2D 细胞培养起步，已有了 30 多年的历史，而当今的重点关注领域是如何在体外构建复杂器官，直接进行实验。
 

传统的 2D 细胞培养只能在有限的程度上模拟组织的生理状况，而体内的细胞实际上是在三维网络中相互作用。因此，2D 培养产生的结果通常在预测临床效果和毒性方面效果有限，从而导致药物开发过程中的高损耗率。3D 细胞培养能够表达细胞外基质（ECM）成分，并可以形成细胞-细胞、细胞-基质相互作用。这些特征对于在体外复制细胞的分化，增殖和体外功能非常重要。 

Greiner Bio-One 的磁性 3D（m3D）细胞培养技术可以重构人体的组织、类器官，在许多测试结果上比动物实验准确度更高。

更重要的是，传统的 2D 细胞培养会出现假阳性及假阴性，可能极大地消耗动物资源，造成时间和经济上的巨大损失，也伤害到更多动物。采用 m3D 技术验证，可以减少这种情况的发生。
 

为了配合 m3D 技术，Greiner Bio-One 还开发了具有细胞排斥表面的 CELLSTAR®细胞培养产品，用于 3D 培养。细胞排斥表面有效地防止细胞贴壁，从而可以促进三维球体的自发形成：圆底微孔板每个孔中的单个球状体或平底板中的多个球状体。
 

除此之外，Greiner Bio-One 的大规模细胞培养产品 CELLdiscTM 操作简便，适用于 3D 细胞培养前的大规模细胞制备。