動物研究在製藥和科學研究中被廣泛使用，用以探討無法藉由簡單2D細胞培養研究的複雜生物現象。各種動物模型之間差異甚大，尤其是應用於人體時。為提升此類實驗的有效性，因此需要創新模型來獲得更精確的結果。
為何3D細胞培養能替代動物模型？研究中的3R原則支持使用3D細胞培養
從動物模型轉向3D細胞培養模型的原因有很多，但無論模型品質多高，動物模型的最大缺點之一就是倫理問題。
1959年，Russel和Burch為實驗動物的使用提出了3R原則：替代（Replacement）、減量（Reduction）、優化（Refinement），以提供更佳的實驗動物待遇。原則上，應優先考慮替代；若替代尚不可行，則應致力於減量與優化。「減量」意指儘可能減少使用動物數量，「優化」則旨在採用對動物傷害較小的技術。立法機構對減少動物模型使用的壓力日益增加，也反映了尋找替代方法的重要性。
- 3D細胞培養比動物模型更便宜
動物測試經常耗時且非常昂貴，因為維護與運作動物設施需要大量資源。無動物方法更便宜、花費時間也更少。
- 3D細胞培養模型更能代表組織的形態、結構與生理功能
3D模型可使用人類細胞，因此能更貼近人體生理。許多動物模型與人體生理差異過大，無法準確反映真實情況，因而將體外結果推論至人體時可能會有疑慮。
- 3D細胞培養讓實驗室流程更便捷
細胞培養可更精準控制感興趣變數；然而動物實驗由於生物體複雜性，重複性並不總能得到保障。因此，細胞培養能提升可重複性並促進細胞與分子機制的研究，例如可用質譜學質譜蛋白質體方法驗證3D培養成效。
工作流程亦變得更容易，像磁性3D細胞培養（M3D）等技術，讓研究人員執行培養與操作細胞的過程更為便利。例如它能快速更換培養液，而不干擾細胞生理；節省時間可減少污染與細胞死亡，因為這些風險都直接與培養時間相關。
細胞磁化是Greiner Bio‑One的核心技術
細胞可以透過磁力聚集，無論是磁浮或生物列印方式，使其在體外形成具代表性結構與生物功能的3D模型。M3D細胞培養具以下優勢：
✅ 模擬原生組織環境
✅ 數小時內快速形成3D模型
✅ 無需專用設備、培養基或人造基質
✅ 操作簡便，無樣本損失
✅ 可進行共培養
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