L'un des objets les plus utilisés par un biologiste spécialiste de la culture des cellules est la boîte de Pétri, sur laquelle il fait croître des cellules, des bactéries, et étudie leur comportement. Cependant, cette approche est restreinte à la surface du milieu de culture, donc à deux dimensions. Cette limitation engendre certaines difficultés, notamment concernant l'expression de certains gènes. En effet, dans les tissus des mammifères, la matrice extra-cellulaire constituée de collagène qui donne aux tissus leurs propriétés mécaniques est reliée aux cellules, organisant ainsi la communication entre elles dans un espace à trois dimensions.
C'est pour répondre à cette question et aller au-delà d'une culture in vitro à deux dimensions qu'a été créée récemment QGel, une start-up issue de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Grâce à un travail développé au sein de l'EPFL, en collaboration avec l'Ecole Polytechnique Fédérale de Zürich, l'Université de Zürich en Suisse ainsi que l'Université de Stanford et le Californian Institute of Technology, QGel a conçu une matrice pour la culture de cellules en trois dimensions. Cette matrice est un hydrogel d'origine non animale dans lequel les cellules se développent de façon semblable à celle qu'elles adoptent au sein de la matrice extra-cellulaire. Le squelette de la structure de base est constitué d'un polymère bio-compatible, sur lequel sont greffés des protéines, des peptides ou des facteurs de croissance. Ces derniers déterminent les axes de croissance des cellules.
Les applications permises par la matrice de QGel sont nombreuses : étude de la différenciation des cellules-souches, contrôle de la croissance des cellules, étude des comportements des cellules tumorales ... L'interdiction pour les produits cosmétiques des essais d'innocuité in vivo d'ici à 2013 suscite également un intérêt de l'industrie. Les partenaires de QGel sont très majoritairement des laboratoires de recherche : MIT, Stanford, Harvard Medical School, Ann Arbor, le Max Planck Institute, l'ISREC et le CHUV.
QGel prévoit de lancer sur un marché estimé à 450 millions de dollars sa matrice pour le premier semestre 2010.