De fleste undersøgelser af nonviral genoverførsel har fokuseret på at identificere genoverførselsmekanismer i 2D cellekultur. Men ifølge Integrative Biology er der kun lidt viden om de intracellulære mekanismer, der er involveret i genoverførsel i en 3D cellekultur. Nogle undersøgelser viser, at balancering af cellemigration med nedbrydningshastigheden af matrixen forbedrer genoverførsel i 3D-kulturer, og at interaktioner mellem celler og matrix kan manipuleres for at modulere genoverførsel.

Der er blevet udviklet og undersøgt forskellige 3D-cellekulturmetoder i forsøg på at forbedre transfektionsprocesser. For eksempel blev en undersøgelse fra 2019 offentliggjort i Molecular Therapy: Nucleic Acids optimerede brugen af kondenseret mRNA som et ikkeviralt alternativ til produktion af terapeutiske celler fra patienters knoglemarv. Forskerne anvendte mikropartikelmedieret levering af kompleksiseret mRNA, hvilket “muliggjorde højere cellemetabolisk aktivitet og højere transfektion” i kulturbetingelser, som omfattede 3D-kultur, rapporterede Molecular Therapy.

En 2018-undersøgelse i Scientific Reports havde til formål at overvinde udfordringen med langsigtet målgen-silencing med siRNA i 3D-kultur. Forskerne fandt, at siRNA fremstillet med traditionelle medier med reduceret serum blev udelukket ved matrigelgrænsen, men siRNA dannet og leveret ved hjælp af et standard serumholdigt kulturmedium var i stand til at trænge igennem matrigeler, sferoider og organoider.

Transfektion er en kritisk procedure for genterapi og regenerativ medicinanvendelser. 3D-celler vil spille en vigtig rolle i dens fremtid, da udviklingen af 3D-cellekulturmetoder er afgørende for udviklingen af præcisions- og personlig medicin.