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现在，细胞培养比以往任何时候都更加接近患者，这表明了上个世纪取得的巨大进步。在这里，我们仔细研究了细胞培养的演变，并突出了将细胞培养作为宝贵工具的关键科学领域。
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IOMedical研究旨在在正常情况和病理情况下揭开复杂的细节，身体如何工作。最古老的方法是直接研究我们的身体原位。也就是说，在其原始位置 - 我们将通过使用手术在外部或内部观察人体来研究人体。下一步开始是组织的孤立，因此我们可以在体外研究它们离体，由于显微镜的出现，具有更大的灵活性和更高的分辨率。但是，这些宏观组织很难保持生命，并掩盖了在细胞水平上定义的整个复杂性层，从而限制了我们的见解。
这是细胞培养的地方。到1800年代后期，科学家开始隔离细胞以使它们在身体外面保持活力体外（拉丁语“玻璃”）。这意味着可以更轻松地解决组织的细胞构建块并研究它们，因为它们通常会表现随着时间的推移在人体中。现在，我们在许多领域都以许多方式使用细胞培养。观察病理细胞途径，作为测试药物的一种手段，以及一种再生组织甚至直接创造生命的方式。在这里，我们回顾了细胞培养的位置，探索它的方向，并突出了从细胞培养技术中受益的研究领域。
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尽管第一个细胞培养实验依赖于使用新鲜分离的ELL（或“原代细胞”）的使用，但这并不能确保科学家在手头上足够大以进行实验。那是因为大多数健康的原代细胞在达到衰老并死亡之前仅复制一定次。此外，由于发现的不自然条件，它们在实验室中的复制可能更加受到限制体外，或处理错误（例如污染）。
很快，肿瘤学领域的进展有助于开发无数的永生细胞系，这些细胞是旨在绕过衰老的细胞，从而产生了在实验室中使用的大量细胞。
这就提出了一个问题：为什么根本使用原代细胞？仅仅因为它们在患者内部和跨患者中发现了更忠实的细胞，这对于揭示药物的真实作用至关重要。他们没有像反复培养的细胞系那样经历突变或克隆选择。但是，它们更昂贵，并且在实验室中找到并保持生命非常复杂。另一方面，细胞系的同质性可以帮助实验室和实验的结果标准化。
因此，使用或原发性和不朽的细胞之间存在着恒定的战争，其中一个中间候选者受到了越来越多的注意力 - 患者衍生的异种移植物或在小鼠而不是动物中培养的细胞。这种细胞培养原位将绕过2D所采取的非自然选择体外环境，但是在这里，3D细胞培养可能会有所帮助。
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知道细胞源的重要性只是图片的一部分。接下来，意识到环境我们对它们进行了培养至关重要。通常，将细胞在2D中的板上培养。虽然远非代表细胞如何生活在3D组织中，但这是一个简单且廉价的起点。但是科学家不得不掌握其不太明显的局限性：2D中的细胞似乎表达了基因，对药物的反应与3D中发现的药物不同，1这成为细胞培养的无归因点。
我们已经认识到第三维的重要性以及重新创建它的重要性体外。首先将细胞培养在3D水凝胶中，该水凝胶模仿了细胞外基质，该基质进化为更复杂的细胞培养系统 - 微流体系统，例如芯片器官。这些提供了对在微型用户定义的隔室中生理长度尺度上在2D或3D中培养的细胞生化和生物物理微环境的独特控制。
最近的突破似乎震撼了细胞培养的世界 - 器官。2这些是自组装的，器官特异性的组织，这些组织源自干细胞，这些组织概括了更天真的组织表型和基因型。为了结合两全其美的最好，现在正在用于微流体芯片中。3
在细胞培养进入3D领域之前，它已经进入了另一个维度 - 时间。科学家知道，只有在给定时间点查看细胞，就意味着他们会错过一个动力学信息的世界，例如细胞迁移，这是许多疾病核心。因此，延时显微镜开始获得地面，随着时间的推移将细胞成像。结合3D细胞培养，这成为4D细胞培养物，提供了新的无与伦比的见解，尽管有一些后勤并发症，这些并发症仍然需要驯服，以使该技术成为新的“金标准”。
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鉴于对癌症研究的见解有助于细胞系的发展，ELL培养和癌症研究已经紧密地交织在一起。一个世纪后，细胞培养物引起了人们的兴趣，现在正在开发特定器官特异性模型，以开发针对癌症患者的器官特异性疗法。Hassell等。4在正常呼吸过程中，使用了良好的表征肺芯片模型来复制和研究非小细胞肺癌。他们表明，肺上皮的环状拉伸抑制了癌细胞的增殖和侵袭，并且由于周期性拉伸，肿瘤细胞表现出耐药性。
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我们学会维护和区分患者自己的细胞体外，广泛的机会正在开放，尤其是在个性化医学中。细胞培养的改善可以使重新创建体外患者的化身，有助于观察他们对药物的特定反应，或者可以用作诊断5随着疾病的发展，伴侣工具也会发展。Terrenoire，C。等。6使用诱导的多能干细胞（IPSC），该干细胞（IPSC）源自患有心脏雅利亚症的患者，以识别危及的突变并设计了个性化疗法。使用患者的IPSC，它们产生了心肌细胞并确定了突变体外在钠通道中是负责雅利氏菌的原因。通过研究这些细胞，作者能够将雅利氏症的起源追踪到钠通道错误，并以患者特异性的方式改善疾病的治疗。
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发电性疾病是我们老龄化社会的重大负担，尤其难以研究体内。以精确的方式重新创建血脑屏障体外使用芯片器官证明是理解可以从药理上逆转的这种疾病的基本机制的关键。Shin等。7在模仿阿尔茨海默氏病表型的神经元细胞和血管细胞组成的微流体芯片中重新创建了血脑屏障（BBB）模型。使用此模型，它们可以精确测量BBB渗透性，并测试可以改变它的药物。降低血管通透性可防止对神经元细胞的损害，这表明了减慢神经元疾病进展的潜在策略。
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由于细胞培养的进步，地毯毒性已经取得了长足的进步。由于片上的器官模型，可以更好地建模器官特异性毒性。芯片由几个片上的器官制成，也有很大的希望，因为它们可以帮助理解参与药物代谢的几个器官（例如肠道和肝脏）之间的协同过程。此外，我们现在正在学习将患者干细胞区分为患病细胞和健康器官。这意味着，发现有助于治疗该疾病的药物也可以在患者的健康组织上进行测试，以确保避免脱靶毒性。
现在，细胞培养比以往任何时候都更加接近患者，这表明了上个世纪取得的巨大进步。
尽管科学的突破是，并且仍应被追求以更好地了解疾病，但为了自动化和控制细胞培养的质量的努力也应成为当务之急。可以肯定地说，如果没有启动，细胞培养已经进入了个性化医学领域。也许更大的问题是，作为护理点的治疗方法，它可以成为多么可靠和可靠的问题。
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