三次元細胞培養
生きている組織では、細胞-細胞の相互作用、細胞-細胞外マトリックスの相互作用、栄養素の輸送、細胞自身の移動などをともなう複雑な3次元微小環境に、細胞が存在する。標準的な培養は、培養皿などで、層状に細胞が培養されるが、それはこういった複雑な環境を正確には表しておらず、in vivoでの薬物の有効性および毒性の予測を妨げる要因となる。三次元的な細胞のコロニーである、「スフェロイド」は、細胞間の相互作用と、細胞外マトリックスが発達しており、より生体内の組織に近い。これらのマトリックスは、細胞が生体組織内で動くように、スフェロイド内で細胞が動く足場となる。したがって、スフェロイドは、細胞移動、分化、生存、および増殖のための改良された培養のモデルであるといえる。さらに、二次元の培養では、細胞は部分的にしか分極しないが、三次元細胞培養では、細胞の分極がより正確になる。三次元で増殖した細胞は、二次元で増殖した細胞とは異なる遺伝子発現を示す。
三次元的な細胞増殖では、より多くの接触空間があるため、細胞に機械的な刺激を与えたり細胞どうしの接着が増え、それがインテグリン結合、細胞収縮、細胞間シグナル伝達につながる。