动物和人细胞的三维培养几乎涉及到所有组织和器官,包括上皮组织、肌组织、结缔组织和神经组织,目前研究最多的是结缔组织(包括骨、软骨、脂肪等)和上皮组织。Qiu等用可降解的中空生物陶瓷球作为支架、培养成了骨细胞的前体细胞,获得了三维骨组织,并成功进行了骨移植实验。
Kamil等尝试在体外运用三维培养技术构建人类的耳郭软骨和鼻软骨,首先制造与实际尺寸一样的人耳郭和鼻尖外形的支架,然后将分离所得的牛肩关节软骨细胞种植在支架上并以丙烯酸涂层提供内部的支持。在12周的体外培养期间,支架保持了其形态和尺寸,并逐渐为软骨组织取代,从而培养出了成人尺寸的人耳郭和鼻软骨样结构。陈佳琪等原代培养人角膜上皮、基质和内皮细胞,利用生物工程技术体外重建人工角膜,代替常规角膜移植治疗角膜疾病。
Suutonen等证明组织工程化的人工角膜与在体角膜一样可促进神经内生,并且再生神经形态正常,可与靶细胞连接,并能产生动作电位,对理化刺激敏感。张小猛等建立了成熟视网膜神经节细胞的生理学和药理学奠定了基础。
Mahoney等观察到三维培养系统中神经细胞可以形成适于自己生存的微环境,从而可以增殖和分化,以及在神经元和神经角质细胞之间借助神经递质发生联系。刘志国等运用三维培养技术培养的人皮肤成纤维细胞虽然增殖缓慢,但生物学活性良好。王丽等将分离的子宫内膜基质细胞和上皮细胞依次种植于生物可降解的杂交聚合网支架上,建立了体外子宫内膜的三维模型。运用三维支架培养的自体皮肤等价物,对治疗慢性伤口以及深而广泛的烧伤,疗效似乎是最好的。该皮肤等价物可以分泌生长因子促进伤口愈合,并且比常规疗法有更好的美学效果。此外,有人将脱去供体皮肤中的表皮角远细胞和真皮成纤维细胞的异体真皮基质,经过冷冻干燥制成的生物补片。