下一代干细胞培养方法3D干细胞培养

干细胞目前在细胞替代治疗、系统重建、组织工程、基因治疗以及美容抗衰老领域都有极其广大的应用，但与此同时目前主流干细胞的培养制备的短板却日益凸显。

当前干细胞主要的培养方法是2D培养，相当于仅仅在一个平面上支持干细胞生长，相当于住在平房里，增殖效率和空间利用率都很低，已经无法满足临床干细胞日益增长的大剂量应用的需求。干细胞也要与时俱进，需要住进高楼大厦，不同于传统的二维单层细胞培养，三维干细胞培养技术TDCC(three-dimensional cell culture，简称3D培养)是指通过细胞聚集建立细胞球或将细胞嵌入支架上或支架内来模拟真实生物体组织的ECM（细胞外基质），进而在一定程度上模拟体内微环境。相当于让干细胞处于vr全沉浸模拟世界，3D培养技术既具保留体内细胞微环境的物质及结构基础，又能展现细胞培养的直观性及条件可控性的优势。

 3D干细胞培养材料主要作用是为细胞提供原始支撑，给细胞一个舒适的家，同时也作为可溶性因子的扩散媒介，保证干细胞与材料更好黏附、迁移、增殖、分化，有利于细胞的长期生长。而3DFloTrix™ 干细胞微载体为全球专利产品，由数万颗弹性三维多孔微载体组成， 孔隙率>90%，粒径大小可控于50-500μm区间， 均一度≤100μm，且生化、物理性质可定制，形成真正的3D仿生培养。其特点：

那么我们如何在规模化培养过程中进行细胞质控呢？

在有关质量监管评价机构还未发布3D细胞培养质量评价标准之前，现有的二维培养MSCs细胞质量评价项目和标准依然是作为微载体培养技术的质量检测标准。

在质量控制节点上，通过工艺参数(基于细胞类型、二维培养特性、细胞起始接种数和接种效率，3D动态培养中的DO值、葡萄糖含量、PH值等)的指标进行变化，在适当的时间点进行质量检测，测出其基本生物学特性，同时采用与细胞二维培养传代相近的细胞倍增时间、细胞群体倍增水平来设计MSCs的起始接种浓度和细胞收获时间，以保证MSCs在被收获时处于高质量高活性状态。

还有一个需要考虑的问题是如何保证微载体残留物在细胞终端产品中符合临床应用安全性标准？华龛生物开发的微载体分解液可特异分解3DTableTrix微载体，将微载体分解为氨基酸片段。为了保证降解后的产物在最终干细胞悬液中符合现有细胞产品的安全性标准，华龛生物从原材料的选择、检测方法的建立以及安全性评价3个方面进行了质量控制，设定了相应的质量标准。

干细胞3D微载体规模化生产技术是下一代干细胞培养方法发展方向。干细胞与二维培养方式相比，在3D微载体构成的微环境中更接近生理组织的环境，在细胞大小、分泌因子、细胞分化能力等方面均优于单层培养的细胞。一些研究表明，MSCs在三维培养条件下，其表面标志物、免疫调控能力、表观遗传学特征等较二维培养细胞均得到增强。3D干细胞微组织制备技术必将能给干细胞产业插上发展的翅膀，带给明天更多的可能性和希望。

健达国际再生医学中心