組織工学
この手法は、規則的な多孔性を有する構造物をつくることができるが、厚さが制限される。最初に、ポリマーを適切な有機溶媒(例えば、ポリ乳酸をジクロロメタンに溶解するなど)に溶解し、次いで溶液をポロゲン粒子で満たした鋳型に注ぐ。そのようなポロゲンは、塩化ナトリウム、スクロースの結晶、ゼラチンスフィアまたはパラフィンスフィアのような無機塩であり得る。ポロゲン粒子のサイズは足場の孔のサイズに影響を与えるが、ポリマーとポロゲンの比は最終構造の多孔度に直接相関する。ポリマー溶液が注がれた後、溶媒を完全に蒸発させ、次いで鋳型の内の複合構造体を、適した溶液に浸すことで、ポロゲンを完全に溶解すると、多孔質構造が得られる。SCPLの欠点として、得られる厚さが薄いものに限られるが、また、それ以外の欠点としては、使用した有機溶媒を細胞を播種する前に完全に除去しないといけないことがあげられる。
複雑な組織を組織工学でつくるための重要な段階としては、生体内の細胞外マトリックス(ECM)と同じサイズと化学的性質をもつ生体材料をつくることであるが、その数少ない方法の1つが「分子の自己組織化」である。さらに、ハイドロゲルの足場は、従来の大きなサイズの足場や、動物組織由来の足場と比較して、生体内での毒性が低く、生体適合性がすぐれている。
2012年のKochらの研究では、レーザーアシストバイオプリンティング(LaBP)を使用して、天然のマトリックス中に多細胞の3Dパターンを構築することができるかどうか、および生成された構築物が機能して組織を形成するかどうかに焦点が当てられた。LaBPは、少量の生きた細胞の懸濁液を設定された高分解能のパターンで3Dプリンターで配置することができる。 研究者らは、メラノサイト、シュワン細胞、毛包細胞などのいろいろな種類の細胞を3Dプリンターに組み込むことによって、in vitroでのこれらの細胞の挙動その天然のものに類似した微小環境が分析され、創薬および毒物学研究に有用であるとしている。
3D細胞培養に使用されるバイオリアクターは、3次元で細胞を増殖させる目的で特別に設計された、内部湿度と湿度が調節された、小さなプラスチックの円筒形の培養器である。バイオリアクターの中には、ポリエチレンテレフタレート膜のような生物活性合成材料を使用して、スフェロイド細胞を取り囲み、高レベルの栄養素を維持する環境下で培養する。それらは開閉が容易で、スフェロイド細胞を検査のために取り出すことができるが、その間もチャンバは100%の湿度を維持することができる。この湿度は、細胞増殖や、細胞の機能のために重要である。三次元にわたって各方向に等しい細胞増殖を確実にするために、回転するより大きな装置の中にバイオリアクターの培養器が入れられている。MC2Biotekは、細胞の培養器の内で高い酸素濃度を維持するためにガス交換ができるProtoTissueと呼ばれるバイオリアクターを開発した。以前のバイオリアクターとは違って、高い酸素濃度が細胞の成長を助け、正常な細胞呼吸を行うのを助ける。