血管内皮细胞和心脏组织块的立体培养
血管内皮细胞—平滑肌细胞共培养体系研究进展
血管内皮细胞—平滑肌细胞共培养体系研究进展血管内皮细胞（endothelial cells，EC）和血管平滑肌细胞（smooth musclecells，VSMC）的相互作用、相互影响维持血管生理功能和多种疾病的发生发展，EC-SMC联合培养模型是目前研究这2种细胞间相互影响的最佳方式。
作者对现有的EC-SMC共培养模型及共培养对这2种细胞结构和功能的影响进行综述，为在微观上深入研究二者的相互关系提供依据，也为建立更接近机体生理/病理状态的EC-SMC体外共培养体系提供参考。
标签：内皮细胞；平滑肌细胞；共培养；相互作用血管内皮细胞（endothelial cells，EC）和血管平滑肌细胞（smooth muscle cells，VSMC）是构成血管壁的主要细胞成分，2种细胞间的相互作用、相互影响是维持血管生理功能和血管壁自身结构稳定的关键，在病理条件下EC和SMC的相互作用同样可影响多种疾病的发生发展。
EC-SMC联合培养模型是目前研究这2种细胞间相互影响的最佳方式，对研究动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）发病机制、血管壁生理及炎症反应等有重要意义。
本文就目前EC-SMC共培养模型和共培养模式下2种细胞的互相影响做一综述，为在微观上深入研究二者的相互关系提供依据。
1 EC-SMC共培养模型1.1 直接接触的共培养模式早在20世纪80年代，国外学者就开始尝试建立EC-SMC共培养的方法。
早期研究简单地将EC和SMC按一定的比例混合，种植在同一体系中，2种细胞能够混合生长，且相邻的EC和SMC之间形成连接[1]。
此模型较为原始，细胞混杂，EC和SMC没有形成生理状态下的结构层次，且2种细胞之间干扰较大。
在此基础之上，Davies等[2]引进了微载体技术，即将2种细胞分别种植于微载体上，然后将微载体混合于同一体系，实验中相邻的微载体上同型或异型细胞间都形成接触连接。
这种方法很好地将2种细胞分离培养，使其能独立存在，从而为单独研究联合培养体系中某一种细胞提供了方便，但仍然不能反映生理状态下细胞的生长结构层次关系。
改良的大鼠心肌微血管内皮细胞培养方法
（ 上 海斯 莱 克 实 验 动 物 中 心 ） 。ＤＭＥ Ｍ 高 糖 培 养 基
（ Ｉ ｎ ｖ ｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ， 美 国） ； 鼠尾 胶 （ 自制 ） ； 胰 蛋 白酶 （ １： ２ ５ ０ ，Ａｍｅ ｒ ｅ ｓ ｃ ｏ ， 美 国） ； 胎 牛 血清 （ Ｆ Ｂ Ｓ ， Ｇｉ ｂ ｃ ｏ ， 美 国） ； 兔抗 鼠 Ｃ Ｄ３ ４单 克 隆抗 体 、 兔抗 鼠 Ｃ Ｄ３ １单 克 隆抗 体 （ Ａｎ ｔ ｉ ｂ ｏ ｄ ｙ Ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ Ｉ ｎ ｃ ， 美 国） ； 兔 抗 人
比例 ： Ｃ Ｄ３ ４ 、 Ｃ Ｄ ３ １为 １： ５ ０ ０ ， ＶＩ Ｉ Ｉ因子为 １： ２ ０ ０ 。
本文 ２ Ｏ １ ２ —１ ２ 一Ｏ ８收 到 ， ２ ０ １ ３ －０ １ —１ ６修 回 ， ２ Ｏ １ ３ 一Ｏ １ —１ ８接 受
矗曩厦学 杂 志
２ ０ １ ３ 年第 ２ ３ 卷第１ 期
圜 篓 一
篓
ＶＩ Ｉ Ｉ因子 相 关 抗 原 多 克 隆 抗 体 （ ＤＡＫＯ， 丹麦） ； 抗
兔及 抗 鼠 ＡＢ Ｃ试 剂 盒 、 Ｄ ＡＢ显 色 试 剂 盒 、 Ｆ Ｉ Ｔ Ｃ标 记羊 抗兔 Ｉ ｇ Ｇ（ Ｂ ｅ ｙ ｏ ｔ ｉ ｍｅ ， 中 国） ； 其 余化 学试 剂 为 国 产分 析纯 商 品 。 １ ． ３ 实验 用 肝素 的配 制
ｍ饵讲学 杂 志， ２ ０ １ ３ 。 ２ ３ （ １ ） ： ３ ９ － － － ４ ０
⑥ ２ ０ １ ３ Ｃ ＨＩ Ｎ Ｅ Ｓ Ｅ Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ ＭＩ Ｃ Ｒ Ｏ Ｃ Ｉ Ｒ Ｃ Ｕ Ｌ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
心脏内皮细胞的分离_概述说明以及解释
心脏内皮细胞的分离概述说明以及解释1. 引言1.1 概述心脏内皮细胞是构成心脏血管系统的重要组成部分，具有维持血管结构稳定、调节血压和参与免疫反应等多种功能。
因此，研究心脏内皮细胞的分离方法对于心血管疾病的诊断、治疗以及药物筛选等方面具有重要意义。
本文旨在概述并解释心脏内皮细胞的分离方法，包括定义和功能介绍、分离方法的概述以及它们之间的优劣比较。
此外，我们还将详细讨论心脏内皮细胞分离过程中的步骤和操作技巧，如材料准备、操作环境要求、细胞分离酶选择与使用方法以及培养基配制与使用注意事项等。
在实验结果和数据解读部分，我们将介绍心脏内皮细胞分离后效率和纯度评估指标，并展示实验结果并进行详尽解读。
此外，我们还会将结果与预期进行比较，并探讨其与现有研究进展之间的联系。
最后，在结论与未来展望部分，我们将总结心脏内皮细胞分离方法的优缺点，并探讨其在心脏内皮细胞研究中的潜在应用前景。
同时，我们还会提出该领域研究进一步发展的方向和探索的方向。
通过本文的阐述，希望能够为研究人员提供有关心脏内皮细胞分离方法的全面指导，促进对心脏内皮细胞功能和相关疾病机制的深入理解，并为相关治疗方法的开发和改进提供新思路。
2. 心脏内皮细胞的分离：心脏内皮细胞是一种位于血管内壁上的细胞，其主要功能包括调节血管张力、维持心脏功能和参与免疫反应等。
在很多研究中都需要对心脏内皮细胞进行分离以便进一步的实验操作和研究。
本部分将概述心脏内皮细胞的定义和功能，并对常用的心脏内皮细胞分离方法进行简要介绍，并对这些方法进行优劣比较。
2.1 心脏内皮细胞的定义和功能：心脏内皮细胞是一种存在于血管壁以及相关组织中的特化上皮细胞，其具有重要的生理功能。
首先，它们构成了血管内壁，起到隔离并调控外部环境与体液之间物质交换的作用。
其次，心脏内皮细胞可以通过释放各种生物活性物质来参与调节血管张力，因此在血压控制和循环系统平衡方面发挥着关键作用。
此外，它们还可以通过分泌细胞外基质和参与免疫反应等方式对心脏功能进行支持和调节。
内皮细胞和平滑肌细胞共培养
内皮细胞和平滑肌细胞共培养
内皮细胞和平滑肌细胞是人体内两种重要的细胞类型，它们在血管壁和其他组织中发挥着重要的生理功能。
内皮细胞位于血管内膜表面，起着调节血管张力、维持血管通透性和抗凝等重要作用。
而平滑肌细胞则主要负责调节血管的收缩和舒张，控制血管内的血液流动。
近年来，科学家们开始关注内皮细胞和平滑肌细胞共培养的研究。
这种研究有望为心血管疾病和其他疾病的治疗提供新的思路和方法。
内皮细胞和平滑肌细胞共培养可以模拟体内血管内环境，有助于研究血管内的生理和病理过程。
通过共培养，科学家们可以更好地了解内皮细胞和平滑肌细胞之间的相互作用，以及它们在血管功能调节中的协同作用。
此外，内皮细胞和平滑肌细胞共培养还可以为药物筛选和新药研发提供平台。
许多心血管疾病的治疗药物都是通过作用于血管内皮细胞和平滑肌细胞来发挥作用的，因此，共培养的模型可以更准确地评估药物的疗效和安全性。
总的来说，内皮细胞和平滑肌细胞共培养的研究具有重要的科
学意义和临床应用前景。
通过深入研究这一领域，我们有望更好地理解血管疾病的发病机制，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和方法。
肿瘤原代血管内皮细胞提取
肿瘤原代血管内皮细胞提取
肿瘤原代血管内皮细胞提取是指从肿瘤组织中分离和培养原代血管内皮细胞。
下面是一种常见的方法：
1. 收集肿瘤组织样本：从患者手术切除的肿瘤组织或者小鼠移植的肿瘤样本中切取一小块组织。
2. 组织消化：将切取的肿瘤组织块放入含有酶消化液（如胰酶、胶原酶等）的培养皿中，静置一段时间（通常为30分钟至1
小时），使组织细胞分解。
3. 细胞收集：将消化后的组织液过筛或通过离心的方法分离细胞。
离心后，上清液中包含了原代血管内皮细胞。
4. 细胞培养：将分离得到的原代血管内皮细胞接种于预先涂覆了基质的培养皿中。
培养基可以选择适合血管内皮细胞生长的培养基，如内皮细胞培养基。
5. 细胞培养与扩增：将培养皿置于恒温培养箱中，提供适当的培养条件（如37℃恒温、5% CO2、高湿度等），定期更换培
养基，并观察细胞生长情况。
原代内皮细胞通常需要经过数代扩增，以获得足够量的细胞。
以上是一种常见的肿瘤原代血管内皮细胞提取方法，具体操作细节可能根据实验目的和实验室条件的不同而有所调整。
血管生成实验模型研究进展
血管生成实验模型研究进展吴家明1,陆 茵1,2,郜 明1,张伟伟1(1.南京中医药大学中医药研究院,江苏南京 210029;2.江苏省方剂研究重点实验室,江苏南京 210029)收稿日期:2007-09-21,修回日期:2007-11-01基金项目:国家自然科学基金资助项目(No 30371727,30772766);江苏省自然科学基金资助项目(No BK2003113)作者简介:吴家明(1980-),男,硕士生,研究方向:肿瘤血管生成与抗肿瘤转移研究,E 2mail:nj w ujia m ing@;陆 茵(1963-),女,教授,博士生导师,研究方向:肿瘤血管生成与抗肿瘤转移研究,通讯作者,Tel:025286798154,E 2mail:luyingreen@中国图书分类号:R 205;R 332;R 3632332;R 36413文献标识码:A 文章编号:1001-1978(2008)01-0011-04摘要:抗血管生成已经成为治疗肿瘤转移、糖尿病视网膜病变、风湿性关节炎等疾病的重要策略之一。
血管生成模型作为一种研究工具在探讨血管形成机制、发现促进或抑制血管生成药物等研究中发挥十分积极的作用。
如何寻找适合的血管生成模型是研究人员在研究中常遇到的问题。
该文就主要常用模型做较全面的介绍,并对其优缺点进行评价。
关键词:血管生成;模型 血管生成(angi ogenesis )是指在原有的毛细血管和(或)微静脉基础上通过血管内皮细胞的迁移和增殖,从已存在的血管处以芽生或非芽生(套迭)形式形成新的、以毛细血管为主的血管系统过程[1]。
血管生成是许多促进或抑制血管生成的分子参与调节的一个平衡过程[2]。
血管生成过多与肿瘤、糖尿病性视网膜病变等疾病有关[3],抑制血管生成已经成为治疗这些疾病的重要策略。
因此寻找血管生成抑制剂成为研究热点。
血管生成研究需借助血管生成模型进行,血管形成的许多过程都可以在血管生成模型中模拟完成,包括内皮细胞增殖、迁移、毛细血管网状结构的形成等。
血管内皮细胞培养方法
血管内皮细胞培养方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：血管内皮细胞（vascular endothelial cell，VEC）是血管内膜上的一种细胞，它们起着维持血管结构和功能的重要作用。
近年来，血管内皮细胞的培养方法逐渐成为生物医学领域的研究热点之一。
良好的血管内皮细胞培养方法不仅有助于研究心血管疾病的发生机制，还可以为新药的研发提供重要参考依据。
本文将详细介绍血管内皮细胞培养的方法和技巧，希望对相关研究人员和医学工作者有所帮助。
一、血管内皮细胞来源血管内皮细胞可以从多种来源获得，包括人类或动物的血管组织。
通常情况下，从人体的脐带血、外周血或组织中分离得到的血管内皮细胞具有较高的纯度和活性，适合于体外培养。
一些商业生物技术公司也提供血管内皮细胞的原代细胞培养服务，可以方便地购买到高质量的细胞用于研究。
二、血管内皮细胞培养基的选择血管内皮细胞培养基是培养血管内皮细胞的基本营养液，不同类型的细胞需要不同种类的培养基。
一般来说，常用的血管内皮细胞培养基包括Eagle's minimum essential medium（EMEM）、Dulbecco's modified Eagle's medium（DMEM）和Medium 199等。
这些培养基通常含有必需氨基酸、维生素、矿物质、生长因子、胎牛血清等营养成分，可以提供适宜的环境促进细胞生长。
1、原代细胞的分离和培养将采集到的组织样本进行酶消化处理，分离出血管内皮细胞，并通过贴壁法或悬浮培养法将其传代培养。
在传代培养的过程中，需要定期更换培养基、观察细胞的形态和数量变化，以确保细胞的健康生长。
2、细胞的传代和冻存随着细胞的传代次数增加，细胞的增殖能力和活性逐渐下降，需要进行细胞的传代和冻存。
传代前需要对细胞进行细胞数计数和活力检测，传代后要及时观察细胞的形态和生长情况，确保细胞的健康状态。
3、细胞的实验处理在进行实验前，需要对培养的细胞进行处理，如细胞分裂抑制（如丙酮酸、羟基脲等）、细胞增殖刺激（如VEGF、EGF等）等。
微血管内皮细胞的分离和培养
连 中起关键作用的Ｃ２ ， Ｅ Ｔ ａ 但 Ｄ Ａ不可与胶原酶合用 ，
因为胶原 酶活 性依赖 Ｃ２。具 体有 以下几种 ： １通过 ａ （） 消 化使 组织完 全解离 ， 适用 于较 疏松 的组织 ： ２ 对 这 （） 较 致密 的组 织 可把组织 切成 小块 （ 边长 ４ｒ 左 右 ） 消 ｎｎ ，
胞常 被成 纤维 细胞 等污 染 。成纤 维细胞 生长 较 内皮细 胞的功能有更多 了解 ，人们对人及动物内皮细胞的培 胞快 ， 可将 后者迅 速覆 盖 。因此 ， 必须 采取一 些纯化 方 管 （ 动脉 、 主 脐静 脉）内皮 细胞发展 到微 血管 内皮细胞 （ Ｅ ｓ。ＭＥ ｓ Ｍ Ｃ） Ｃ 的分 离 和培 养 在认 识正 常 的血管 生成 等过 程中发挥 了关键 作用 。 Ｍ Ｃ 因器官功 能不 同 而有不 同 的异 质性 ， Ｅｓ 如其形 剂和仪 器将 其分 为简单纯 化法 和复杂纯化 法 。 １２ １ 简单 纯 化方 法 ．． ①将 组织 分离后 得到 的细
养 进行 了探索 近年来 ， 血管 内皮细胞 的培养 已从大血 法 ， 使内皮细胞高纯度的发展起来。 根据是否需特殊试
和实体 瘤血管 新 生 、炎 性细胞 的迁移 及 血管病 理生理 胞 悬液进 行 过滤 和离心 。用 １０ ０Ｐ ５ —２０－ ｍ及 ７ —１０ｍ ０ ０， Ｕ 孔 径 的 网 可 分别 筛 去未 消 化 的 组织 和 一 些 较 大 的 细
１ 微 血管 内皮细胞 的分离纯化 接 种 的细胞 中的污染细 胞 。网孔大 小可 允 许 内皮 细胞
１１ 分离 Ｍ ｃ 的分离中会遇到脐静脉血管内 Ｅｓ 通过而滞 留污 染细胞 。③物 理刮 除法 或更 换培 养液 法 皮细胞分离过程中没有 的困难。 Ｅ ｓ Ｍ Ｃ 大多是在剪碎或 Ｍ Ｃ 接种 和贴 壁后所 呈现 的铺路石 样形 态可 供识 Ｅｓ 使 其匀 浆化后 （ 非酶 法 ） 与蛋 白水解 酶共 培养 不同的时 别。 污染 细胞 同样 可 以贴 壁 。 了不让 Ｍ Ｃ 被覆 盖 ， 但 为 Ｅｓ 整个过程中要对 Ｍ Ｃ 的形态进行辨别 ， Ｅｓ 这可能是比较 间（ 消化 法 ） 酶 后分离 出来 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Received 2004-09-24 Accepted 2004-12-10*Corresponding author. Tel: +86-21-54237098; Fax: +86-21-54237098; E-mail: yczhu@血管内皮细胞和心脏组织块的立体培养王铭洁，蔡文杰，姚 泰，朱依纯*复旦大学上海医学院生理学与病理生理学系，上海 200032摘 要：本文旨在对比研究二维平面与三维立体培养模式下，内皮细胞和心脏组织形态学的差异。
采用胶内、胶上、三明治模式、玻片培养小室模型等多种Ⅰ型胶原立体培养模型，通过免疫荧光技术及显微形态学观察组织和细胞的生长情况。
在二维平面培养中，原代心脏血管内皮细胞呈铺路石样排列；而在三维胶原培养模式中，内皮细胞呈长梭状形态，并迁入胶原培养介质中，和体内血管新生及血管生成过程中的内皮细胞活化表型相似。
加入血管内皮生长因子(vascular endo-thelial growth factor, VEGF)能增强内皮细胞管状结构的形成。
在三维胶原中，心脏组织块生长良好，迁出的细胞将相邻组织块连接起来，组织块有自发的搏动。
本工作表明，改进的薄层胶原培养、玻片培养小室模型和动脉条模型是较好的研究血管生成和血管新生的工具。
在三维培养的情况下，内皮细胞通过空间增殖、迁移和锚定，可形成管状结构，比二维平面培养更适合用于血管新生的研究。
不同的立体培养模型可用于不同目的的研究。
关键词：血管新生；Ⅰ型胶原；内皮细胞；组织培养中图分类号：Q463; R33Endothelial cells and cardiac explants in three-dimensional culture systemWANG Ming-Jie, CAI Wen-Jie, YAO Tai, ZHU Yi-Chun *Department of Physiology and Pathophysiology, Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai 200032, ChinaAbstract: To observe the morphological features of endothelial cells and cardiac explants cultured in two- or three-dimensional culture systems, several three-dimensional collagen type Ⅰ culture systems, such as the in gel, on gel, sandwich model, and the microscope slide model, were used to examine the growth patterns of the cells and explants from heart by using immunofluorescence staining and microscopic observation in the presence or absence of vascular endothelial growth factor (VEGF). In two-dimensional cultures the primary cardiac endothelial cells arrayed into a cobblestone-like structure. When cultured in three-dimensional matrix, the cells were elongated and migrated into the gel, with a phenotype similar to that in the process of angiogenesis and vasculogenesis in vivo . VEGF promoted the process of the endothelial cells transforming into tube-like structure. Cardiac explants grew well in the collagen gel.Adjacent explants were connected to each other by the migrating cells with the occurrence of autorhythmic beating of the explants.Thin-layer collagen gel, microscope slide chamber and aorta-strip model were also tested and proved to be good tools for vasculogenesis or angiogenesis studies. Three-dimensional culture systems enable the endothelial cells to proliferate, migrate, and anchor to three-dimensional vascular structures, showing advantages for observing the feature of angiogenesis. Different three-dimensional culture models may be used for variable research purposes.Key words: neovascularization; collagen type Ⅰ；endothelial cells ；tissue culture由于缺血心脏组织中血管新生 (angiogenesis)和原有侧支循环的扩张往往不足以满足心脏对血供的需要，运用促血管新生因子增强缺血区血管新生的临床运用取得了很大进展。
但是，目前血管新生治疗尚存在不足，例如局部血管瘤的形成，有些个体中该疗法收效甚微。
因此需要对血管新生的过程和态跟踪此过程，而只能对某一时间点的胶原块经固定后制作电镜标本观察。
2000年首次报道的玻片培养小室模型[8]对胶上模型进行了改进，提供了一种能直接在光学显微镜下从内皮细胞单层侧面观察内皮细胞出芽过程的方法。
我们通过采用不同的立体培养方法培养内皮细胞和心脏组织块，阐明了立体培养和平面培养条件下细胞、组织形态学的差异。
我们还对立体培养方法进行了改进，使之能更好地模拟体内情况，同时又便于观察和统计，从而为以后的体外血管新生研究奠定方法学基础。
1 材料与方法1.1 主要药品 鼠尾Ⅰ型胶原(collagen type Ⅰ,C7661，Sigma 公司)， 重组人源性VEGF (rhVEGF,V7259, Sigma 公司), DMEM 培养液(高糖型，Gibco 公司) , 胎牛血清(Gibco 公司) ,兔抗人八因子相关抗原多克隆抗体(A0082，Da ko 公司),小鼠抗大鼠CD31单克隆抗体 (MCA1334G ，Serotec 公司)。
1.2 细胞培养与鉴定1.2.1 爬块法分离心脏血管内皮细胞[9] 取体重为80 g 左右的雄性Sprague-Dawley (SD) 大鼠两只，用1.5%戊巴比妥钠 0.3 ml/100 g 腹腔注射麻醉，浸泡于酒精中消毒皮肤。
无菌开胸取出心脏，漂洗清除血液后用小剪刀剪去心包膜、心房、右心室、室间隔、乳头肌及左心室外1/4部分。
将剩余的左室组织小心剪碎，在玻璃培养瓶内干涸培养30 min 后加入含20%胎牛血清的DMEM 培养液。
培养至72 h 时冲去组织块，更换新鲜培养液，继续孵育直至细胞融合。
本实验中使用的均为培养的第一代细胞。
1.2.2 心脏血管内皮细胞的鉴定(间接免疫荧光检测) 检测培养细胞的CD31、八因子相关抗原的表达。
在35 mm 培养皿中置无菌盖玻片，将原代培养至单层近融合的内皮细胞消化，接种于盖玻片上。
融合至(70~80)%左右时取出盖玻片，用PBS 洗三次，–20℃预冷的丙酮(100%)固定7 min ，干燥后用PBS 洗三次。
然后用10 %正常羊血清在37 ℃下孵育20 min ，封闭非特异性抗原结合位点。
加入一抗(兔抗人八因子相关抗原多克隆抗体、小鼠抗大鼠CD31单克隆抗体)37 ℃孵育2 h(阴性对照只加血清)。
用含2%羊血清的PBS 洗涤三次，加入Rhodamine 标记的荧光素二抗(抗兔、抗小鼠IgG)，调控机制做进一步深入的研究，从而在临床应用中能更好地改善患者心肌缺血的状况。
由于血管新生过程受可溶性因子、内皮细胞和细胞外基质等多种因素的影响，在整体实验中不易对某特定因素进行研究，因此在体外模拟体内的血管新生，最大程度地重现该过程，成为研究中需要解决的一个重要技术问题。
完整的血管新生过程包括新血管的生成和新血管的稳定两个相继的步骤[1]。
经典的二维平面培养可用于研究内皮细胞的增殖、迁移、蛋白水解活性、内皮细胞的凋亡[2]以及平面管腔形成[3,4]等实验观察。
但是，由于二维平面培养不能提供给细胞类似体内血管新生过程的立体环境，对血管新生过程的观察有很大的局限性。
三维培养模型因能用于观察血管新生过程的更多方面，例如内皮细胞的出芽等，因而比二维培养有更多优点。
在三维培养模型中使用合适的三维基质，可使激活的内皮细胞长入三维基质,合适的三维基质包括胶原胶(collagen gel)、血凝块(pla sma clot)、纤维蛋白胶(fibrin gel)、基底膜基质复合物(matrigel)，或者以上几种蛋白质的混合物[2]。
Ⅰ型胶原在三维培养基质中使用最广泛。
Ⅰ型胶原是体内含量最多的细胞外基质蛋白，其酸性可溶成分被中和后，能在体外37℃温度下形成凝胶。
将细胞接种于其表面或其内部，可观察到细胞形态的变化和管状结构的形成过程。
因此这样的培养能模拟体内的血管新生过程。
和胶原相比，纤维蛋白胶容易受细胞分泌的蛋白水解酶的作用而发生降解，因此必须添加蛋白酶抑制剂，从而阻断因基质降解而引起的管腔结构退化[5]。
基底膜基质复合物价格昂贵，成分尚未完全明确，因此限制了其推广使用。
三维立体培养的方法有多种，常用的有胶内培养模式(细胞与胶原胶混合)、胶上培养模式(细胞生长于胶原胶表面)[6]和三明治培养模式(细胞生长于两层胶原中间)[7]。
胶内培养模式可用于观察血管生成(vasculogenesis)过程[6]，即模拟体内血管从无到有的过程。