細(xì)胞培養(yǎng)是生物學(xué)研究中的重要工具，用于研究細(xì)胞的生長、分化、信號傳導(dǎo)等生物學(xué)過程。然而，傳統(tǒng)的2D細(xì)胞培養(yǎng)方式并不能完全模擬細(xì)胞在體內(nèi)的復(fù)雜環(huán)境。為了更好地模擬生理環(huán)境，基質(zhì)膠作為一種3D培養(yǎng)模型，在細(xì)胞培養(yǎng)中起著關(guān)鍵作用，它模擬了細(xì)胞在體內(nèi)的基質(zhì)環(huán)境，為細(xì)胞提供支持、信號傳遞和生長所需的結(jié)構(gòu)。以下是基質(zhì)膠在細(xì)胞培養(yǎng)中的主要作用：越來越受到關(guān)注。本文將深入探討基質(zhì)膠的概念、組成以及在細(xì)胞培養(yǎng)中的重要作用。
基質(zhì)膠的概念與組成：
基質(zhì)膠，又稱細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），是一種復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，存在于細(xì)胞周圍的間質(zhì)空間中。它主要由蛋白質(zhì)、多糖、礦物質(zhì)等多種分子組成。蛋白質(zhì)成分包括膠原蛋白、纖維連接蛋白、乳酸鈣磷酸鹽等，而多糖成分則包括海藻酸、透明質(zhì)酸等?；|(zhì)膠在體內(nèi)起著維持組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞附著、信號傳遞和細(xì)胞移動等多種重要作用。
基質(zhì)膠在細(xì)胞培養(yǎng)中的作用：
基質(zhì)膠在細(xì)胞培養(yǎng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為細(xì)胞提供了更接近生理環(huán)境的三維結(jié)構(gòu)，具體作用如下：
1、細(xì)胞支持和附著：
基質(zhì)膠提供了細(xì)胞附著的支持平臺，使細(xì)胞能夠在3D環(huán)境中牢固地附著。細(xì)胞與基質(zhì)分子相互作用，通過整合蛋白質(zhì)（如整合素）連接到基質(zhì)膠上。
2、信號傳遞和調(diào)控：
基質(zhì)膠中的蛋白質(zhì)、多糖和其他分子可以向細(xì)胞傳遞多種信號，影響細(xì)胞的分化、增殖、遷移等生物學(xué)過程。這些信號可以通過細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性來調(diào)控。
3、細(xì)胞生長和分化：
基質(zhì)膠的不同成分可以模擬細(xì)胞在體內(nèi)的各種微環(huán)境。細(xì)胞可以根據(jù)其所處的基質(zhì)膠類型，適應(yīng)不同的環(huán)境，從而影響其生長和分化狀態(tài)。
4、組織工程和再生醫(yī)學(xué)：
基質(zhì)膠被廣泛應(yīng)用于組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，用于構(gòu)建人工組織和器官。通過在基質(zhì)膠中培養(yǎng)細(xì)胞，可以形成3D結(jié)構(gòu)，為組織工程提供基礎(chǔ)。
5、藥物篩選和疾病模型：
在基質(zhì)膠中培養(yǎng)細(xì)胞，可以更準(zhǔn)確地模擬細(xì)胞在體內(nèi)的生長環(huán)境。這使得基質(zhì)膠在藥物篩選、疾病模型構(gòu)建和毒性測試等方面具有重要作用。
總之，基質(zhì)膠在細(xì)胞培養(yǎng)中是一個不可或缺的因素，它能夠?yàn)榧?xì)胞提供適當(dāng)?shù)纳L環(huán)境、信號傳遞以及細(xì)胞-細(xì)胞相互作用的平臺，有助于更好地模擬細(xì)胞在體內(nèi)的生理情況，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
應(yīng)用舉例：
1、癌癥研究： 使用基質(zhì)膠可以更好地模擬癌細(xì)胞在體內(nèi)的微環(huán)境，研究其侵襲、轉(zhuǎn)移和藥物抵抗等特性。
2、神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)： 基質(zhì)膠可以模擬神經(jīng)細(xì)胞在神經(jīng)系統(tǒng)中的生長環(huán)境，用于神經(jīng)細(xì)胞的培養(yǎng)和研究。
3、心血管疾病模型： 基質(zhì)膠可以構(gòu)建心臟、血管等組織的模型，用于研究心血管疾病的發(fā)生機(jī)制和藥物治療。
4、組織工程： 基質(zhì)膠在組織工程中被用來構(gòu)。
總之，基質(zhì)膠在細(xì)胞培養(yǎng)中是一個不可或缺的因素，它能夠?yàn)榧?xì)胞提供適當(dāng)?shù)纳L環(huán)境、信號傳遞以及細(xì)胞-細(xì)胞相互作用的平臺，有助于更好地模擬細(xì)胞在體內(nèi)的生理情況，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
KemiGel?納米基質(zhì)膠
KemiGel 基質(zhì)膠是一種新型超分子材料，北京密碼子生物通過AI技術(shù)，篩選出纖連蛋白的功能性結(jié)構(gòu)域的氨基酸序列，并與超分子技術(shù)結(jié)合，形成具有部分纖連蛋白功能的超分子短肽。
KemiGel基質(zhì)膠是由三種以上氨基酸按照特定的順序排列成多肽，在增強(qiáng)系統(tǒng)（Enhancer）作用下，能通過氫鍵、范德華力以及疏水相互作用等非共價鍵能自組裝形成一種透明的納米纖維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)水凝膠，所形成的納米纖維狀棒狀結(jié)構(gòu)直徑為50-200nm，寬度為2nm，孔徑直徑為10nm-50nm。
特點(diǎn)
1、 KemiGel?納米基質(zhì)膠化學(xué)成分明確，是一種理想的3D細(xì)胞培養(yǎng)材料（仿ECM）。仿ECM材料所形成的納米結(jié)構(gòu)，能夠在起到類似于微管、微絲骨架的作用，為細(xì)胞的偽足提供附著點(diǎn)以及微環(huán)境。
2、氨基酸序列無免疫原性;
3、可調(diào)控基質(zhì)膠力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行多種細(xì)胞培養(yǎng);
4、3D細(xì)胞/類器官培養(yǎng)種類數(shù)量范圍更廣；
5、無人畜共通病原菌、毒素及熱源風(fēng)險；
6、適用于藥、械、妝及細(xì)胞治療等的原輔料開發(fā)；
7、高活性、高純度；
8、4℃儲運(yùn)；
9、可類血管化、免疫共培養(yǎng)等；
10、類器官可傳代及可重復(fù)使用；
11、快速預(yù)測藥物敏感性和耐藥性。
