「生物醫學暨工程學系專題演講」 Applications of 3D Cell Culture in Precision Medicine Research

文/照片：生物醫學暨工程學系

隨著生物醫學研究的發展，三維細胞培養（3D cell culture）逐漸成為實驗室中重要的研究工具之一。醫工系在高教深耕計畫的經費支持下特別邀請方圓細胞生醫公司的資深研究員黃彥彰博士，介紹該公司最新研發的3D培養技術應用。

相較於傳統的二維細胞培養（2D cell culture），3D培養系統能更貼近體內環境，使細胞在三維空間中成長、分化與交互作用。2D培養方式雖然技術成熟，但由於細胞多半貼附於平面、表面，容易失去原本的生理行為與形態特徵。3D系統則能提供更真實的細胞間交互作用與細胞外基質結構，特別適用於研究腫瘤微環境、幹細胞分化以及藥物反應。針對目前3D培養常見的技術瓶頸，特別是細胞懸浮不定導致即時觀測困難等問題，黃博士的公司研究團隊設計出一種特殊塗層材料，能夠應用於培養皿表面以穩定細胞結構。透過此種塗層，細胞在形成球狀或團塊結構時不易漂浮或散開，有助於進行高解析度觀察與時間序列影像分析，提升實驗的可重複性與準確度。

演講中提及循環腫瘤細胞（circulating tumor cells, CTCs）於癌症轉移過程中的重要性。在腫瘤進入晚期階段時，部分癌細胞可能脫離原發腫瘤，進入血液循環後轉移至其他器官。由於CTCs在數量與型態上變化大，觀察上具高度挑戰性。結合穩定的3D培養技術，有助於模擬腫瘤轉移的過程及偵測是何種癌症，進一步探索CTCs的行為模式與潛在致病機制，對癌症診斷與治療策略的優化具有關鍵意義。

綜合而言，3D cell culture技術不僅能提升細胞實驗的模擬度與真實性，也為未來生醫研究提供更具潛力的發展方向。透過新型塗層與培養材料的導入，可改善傳統3D系統在穩定性與觀測上的限制。