我們有很多方法可以在實驗室里研究細胞是如何遷移的。一個典型的遷移實驗是這樣的：你有你的細胞，你在你想讓細胞遷移的表面涂上一層基質(zhì)蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)是細胞粘附所需的，你在上面播種你的細胞。所以通常你選擇的表面是皮氏培養(yǎng)皿，平面像電視。你的細胞很好，它們很高興就在那里，它們也很好地遷移到這個基質(zhì)上。

纖維連接蛋白是一種基質(zhì)蛋白，存在于身體的許多地方，如傷口閉合處或血凝塊內(nèi)。許多細胞可以通過其表面的受體分子（稱為整合素）粘附到纖維連接蛋白上，在身體某個部位出現(xiàn)傷口的時候，細胞顯示也是非常平坦的，但它遷移非?？欤瑤缀蹙拖裨诒砻嫔匣瑒右粯?。這種類型的實驗對我們了解細胞遷移的最基本特性非常有用，比如形態(tài)學，它們移動的速度，以及它們移動到哪里。我們身體中的一些細胞也會進行這種2D遷移，比如那些上皮細胞遷移到傷口表面來封閉傷口，雖然不完全相同，但已經(jīng)足夠接近了。當我們用不同的抗體和熒光分子（稱為免疫熒光）染色這些2D細胞來觀察細胞內(nèi)外的情況時，我們得到了如下圖像：

很漂亮吧？圓形的結構是細胞核，邊緣的淡黃色是我們最喜歡的蛋白質(zhì)Arp2/3，而洋紅色是我前面提到的整合素分子，幫助細胞粘附在表面上，讓它們四處移動。

確實是這樣的在我們的體內(nèi)，大多數(shù)細胞看起來不像這樣扁平！它們更可能圍繞在矩陣中，從上面、下方、兩側或3D的各個角度，所以，這些細胞不會像這樣滑翔，而是要繞著很多東西旋轉(zhuǎn)，因為現(xiàn)在有太多東西在路上，很多交叉的矩陣，不再像平面2D表面那樣的開放空間。你的巨噬細胞（一種參與吞噬細菌和死亡細胞的免疫細胞）需要在你皮膚下面的矩陣迷宮中搖擺，以到達傷口是為了保護你的身體?；蛘咴谵D(zhuǎn)移等病理過程中，癌細胞實際上也必須這樣做，才能侵入周圍或進入血液，轉(zhuǎn)移到你身體的一個遙遠的器官。所以，如果我們能看到這些細胞在3D中的樣子，我們會發(fā)現(xiàn)它們是如何在如此復雜的環(huán)境中運動的，他們?nèi)绾闻c周圍環(huán)境相互作用，也許我們可以干擾癌癥等不良物質(zhì)，幫助你的免疫細胞等好東西，這是非常有幫助的。當然，學習3D比2D要復雜一些，使用它可能不那么方便。但是在實驗室里，我們有不同的技巧來幫助我們更容易地進入這些3D過程。一種方法是制作一個3D基板！因此，當傷口愈合時，一種細胞遷移并沉積基質(zhì)，以封閉被稱為成纖維細胞的傷口。我們可以生長成纖維細胞，讓它們制造基質(zhì)，然后殺死它們，但保持基質(zhì)完整，我們稱之為細胞衍生基質(zhì)或CDM。矩陣的厚度足以覆蓋各個方向的細胞，并能重新呈現(xiàn)3D環(huán)境。但同時，這種基質(zhì)并不太厚，仍然可以讓我們很容易地研究其中的細胞。

3D中的細胞有很多尖峰，或者我們稱之為突起。我們相信這些突起可以幫助他們像小腳一樣移動，也可以幫助他們像小手一樣感覺周圍。我們叫它們filopodia，“filo”是指線，“podia”是指腳。這里的細胞在黑暗中也會發(fā)光，我們稱之為熒光，因為在拍攝的時候我們會細胞中加入了一些熒光標記的蛋白質(zhì)，以便捕捉到細胞圖像。

很漂亮吧？不是每個細胞都有這么多的突起，但這是一個癌細胞，一個非常狂妄的遷移的細胞，所以它們有很多這樣的腳來幫助它們更好地走動。這種3D的外觀讓科學家們能夠更好、更近距離地觀察細胞在更自然的環(huán)境中的樣子，然后我們可以研究環(huán)境對它們的影響。

2D和3D。兩者都有各自的優(yōu)點和缺點，但是從不同的角度展現(xiàn)出來的細胞的多樣性讓科學家越來越完整的了解它們的構造和特點。