傳統細胞培養是在單層中生長，細胞是扁平并可以在水平面上自由粘附和擴散，但不支持在垂直方向上擴散，2D表面上培養的細胞具有強烈的頂端-基底極性，這種極性與某些細胞類型相關，例如上皮細胞；3D細胞培養即三維細胞培養，是指將具有三維結構的不同材料載體與各種細胞在體外共培養，使細胞在載體的三維立體空間結構中遷移、生長，形成三維的細胞-載體復合體，主要用于細胞球、類器官等培養。
圖1.在 ECM 涂層玻璃或塑料表面 (2D) 與典型的 3D ECM 之間區別[1]
作為疾病驗證模型，相比于傳統2D疾病模型，以3D為基礎培養的類器官在闡明疾病的發展、穩態性和發病機理等與體內環境更加接近，在多領域將發揮重要，諸如細胞治療、藥物研發、基因工程、免疫研究、組織再生等領域，基質膠作為類器官和3D培養的重要載體，在其中發揮著舉足輕重的作用。
基質膠是從富含胞外基質蛋白EHS小鼠腫瘤中提取出的可溶性基底膜制備物，其主要成分由層粘連蛋白，Ⅳ型膠原，硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPG）和巢蛋白等組成，還包含生長因子如TGF-beta、EGF、IGF、FGF、組織纖溶酶原激活物和EHS腫瘤自身含有的其他生長因子。為組織和細胞提供支撐、抗拉強度和支架支撐，也可以作為細胞粘附和運動的三維亞結構以及生長因子、趨化因子和細胞因子的儲存庫，同時可作為細胞形態發生和分化的信號等。翌圣生物開發生產的CeturegelTM基質膠不含LDEV（乳酸脫氫酶增高病毒），超低內毒素含量，并全部經過支原體檢測保證無支原體污染，包括基本濃度、高濃度、低生長因子等不同類型基質膠。將24孔細胞培養板、移液槍頭置于冰上預冷，基質膠置于冰上或4℃緩融，取對數生長期HepG2細胞，使用PBS輕柔潤洗并用胰蛋白酶消化細胞。終止消化后制備并收集單細胞懸液，1500 rpm離心3min，棄上清并用DMEM*培養基重懸細胞，血球計數板計數細胞后，用調整細胞濃度為1.5×105個細胞/mL。
取緩融后的基質膠和調整好濃度的單細胞懸液1:1冰上輕輕混勻，用預冷的200μL移液槍頭取40~50μL上述混勻單細胞懸液垂直滴于預冷24孔板中，使其形成拱型細胞液滴。
于37℃、5%CO2飽和濕度的細胞培養箱內穩定30min后，每孔加入1~2mL DMEM*培養基繼續培養，每天觀察并拍照記錄。01 拿到的基質有色差的變化（淡黃色到深紅色）是什么原因？對于含酚紅的基質膠主要原因是由于酚紅和碳酸氫鹽與CO2作用引起的，但是與5％CO2平衡后色差即會減少。凍融后，輕輕搖晃試劑瓶使基質膠分散均勻。
所有操作需在無菌環境下進行，應使用預冷的移液器以保證基質膠呈勻漿狀。
可將凍融后的CeturegelTM基質膠分裝在多個小管，所有分裝均需用預冷的凍存管，迅速冷凍并保存，避免多次凍融。所有涉及到使用的物品在使用前需預冷，使用預冷的移液管、吸頭及小管等操作基質膠。[1] Baker BM, Chen CS. Deconstructing the third dimension: how 3D culture microenvironments alter cellular cues. J Cell Sci. 2012 Jul 1;125(Pt 13):3015-24. doi: 10.1242/jcs.079509. Epub 2012 Jul 13. PMID: 22797912; PMCID: PMC3434846.
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