细胞共培养小室是实验室中用于模拟体内细胞间相互作用、实现不同类型细胞 “同环境分隔培养” 的专用工具，核心作用是在同一培养体系内物理分隔细胞，同时允许营养物质、信号分子等小分子自由流通，还原更接近生理状态的细胞研究环境。
一、基本定义与核心结构
细胞共培养小室通常为模块化设计，可适配常规细胞培养皿 / 板（如 6 孔、12 孔、24 孔板），核心结构分为三部分：
上室（Insert）：用于接种一种细胞，底部为多孔滤膜，是实现 “分隔” 与 “交流” 的关键部件。
下室（Well）：即培养板的基础孔，用于接种另一种细胞，与上室共用同一份培养基。
滤膜：决定共培养小室的核心功能，关键参数包括：
孔径：常见 0.4μm（允许小分子、细胞因子通过，阻止细胞迁移）、8.0μm（允许细胞迁移 / 侵袭，用于肿瘤转移、细胞趋化实验）。
材质：聚酯（PET）膜（透光性好，适配荧光显微镜观察）、聚碳酸酯（PC）膜（耐化学性强，适合长期培养）。
二、核心功能与研究价值
实现 “非接触式共培养”：物理分隔两种细胞，避免直接接触，仅通过培养基中的信号分子（如细胞因子、生长因子）研究旁分泌效应。
例：研究干细胞分泌的因子对肿瘤细胞增殖的影响，无需担心两种细胞混合。
模拟生理微环境：还原体内不同细胞 “相邻但不融合” 的状态，如上皮细胞与间质细胞、免疫细胞与靶细胞的相互作用。
开展特殊功能实验：搭配不同孔径滤膜，可拓展为细胞迁移实验（Transwell 迁移）、细胞侵袭实验（Matrigel 包被滤膜），研究细胞的运动能力。
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关键参数 |
可选范围 |
适配实验场景 |
推荐小室类型 |
注意事项 |
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膜材质 |
聚碳酸酯（PC）膜 |
药物转运、细胞分泌因子检测、大孔径迁移实验 |
Transwell/Millicell® |
孔径0.4-8.0μm，扩散效率高，不适合荧光检测 |
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聚四氟乙烯（PTFE）膜 |
细胞形态观察、需胶原包被的粘附实验 |
Transwell |
仅0.4/3.0μm孔径，需提前包被胶原增强粘附性 |
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聚酯（PET）膜 |
相差显微镜观察（透明）、荧光检测（遮光款） |
Transwell（透明）、FluoroBlok™（遮光） |
透明款可直接观察细胞，遮光款避免荧光干扰 |
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膜孔径 |
0.4-1.0μm |
间接共培养（如T细胞-肿瘤细胞互作）、药物转运 |
Transwell/Millicell® |
仅允许分子通过，阻止细胞迁移 |
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3.0-5.0μm |
类器官培养、轻度细胞迁移（如内皮细胞聚集） |
Millicell®（气液界面） |
适合需要细胞轻度互动但不大量迁移的场景 |
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8.0μm |
肿瘤侵袭/趋化实验（如癌细胞迁移穿过膜） |
Transwell（需Matrigel包被） |
必须搭配Matrigel模拟体内基底膜 |
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小室设计 |
杯状（适配常规培养板） |
6/12/24孔板基础实验、操作便捷性优先 |
Transwell |
直接放入培养板，无需额外支架 |
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悬挂/站立式（气液界面） |
三维培养、上皮/类器官分化（如肺泡细胞） |
Millicell® |
需配套专用培养板，确保气液界面稳定 |
1. 实验前准备：
￮ 小室处理：选择8.0μm孔径透明PET膜小室，用无血清培养基浸泡膜30分钟（激活膜亲水性）。
￮ Matrigel包被：按1:8比例用无血清培养基稀释Matrigel，每孔加50-100μL（覆盖膜上表面），37℃孵育4-6小时至胶凝固。
2. 细胞铺板：
￮ 上室：接种肿瘤细胞（密度1×10⁴ cells/孔，用无血清培养基悬浮），避免产生气泡（气泡会导致细胞无法贴壁）。
￮ 下室：加入含10%血清的培养基（作为趋化因子来源），液面需与上室膜下表面接触（确保分子能穿透膜）。
3. 培养与观察：
￮ 37℃、5%CO₂培养24-48小时（根据细胞侵袭能力调整时间）。
￮ 结果检测：取出小室，用棉签轻轻擦去上室未穿透的细胞，甲醛固定下室侧细胞，结晶紫染色后，显微镜下计数穿透细胞数。
1. 实验前准备：
￮ 选择悬挂式小室（适配6孔板），膜孔径3.0μm，用PBS冲洗2次，晾干备用。
￮ 类器官预处理：将制备好的类器官（如肠道类器官）用胰酶轻微消化，制成单细胞悬液（密度5×10³ cells/cm²）。
2. 细胞铺板与环境构建：
￮ 小室膜上表面接种类器官细胞，加入少量培养基（仅覆盖膜表面，避免淹没细胞）。
￮ 培养板孔内加入足量培养基（液面距小室膜下表面1-2mm），构建“上室气、下室液”的气液界面。
3. 培养与分化：
￮ 前2天用完全培养基培养（促进细胞贴壁），第3天更换分化培养基，每2天换液1次（仅更换下室培养基，避免触碰上室细胞）。
￮ 培养7-14天后，通过相差显微镜观察类器官分化形态（如肠道绒毛结构）。
1. 细细胞共培养小室孔径选错了会有什么影响？
￮ 孔径过小（如用0.4μm做肿瘤侵袭）：细胞无法穿透膜，导致实验无结果；
￮ 孔径过大（如用8.0μm做间接共培养）：细胞会迁移到对侧，打乱分组，污染样本。
￮ 解决方案：实验前先查目标细胞直径（如肿瘤细胞约10-20μm，需8.0μm孔径；免疫细胞约5-10μm，0.4μm即可阻断）。
2. 细胞密度怎么控制才合适？
￮ 贴壁细胞：推荐10³ cells/cm²（如6孔板Transwell小室，每孔接种5×10⁴-1×10⁵ cells）；
￮ 悬浮细胞/类器官：密度可略高（1×10⁴ cells/cm²），但需避免过度拥挤导致营养不足。
￮ 关键：预实验测试3个密度（低、中、高），选择24小时后覆盖率50%-70%的密度。
3.如何判断细细胞共培养小室的膜是否破损？
￮ 方法1：未铺细胞前，向小室加少量亚甲蓝溶液，观察下室培养基是否变蓝（变蓝则膜破损，需更换小室）；
￮ 方法2：培养后若发现下室出现大量非目标细胞，大概率是膜破损导致细胞迁移。
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