Um dos desenvolvimentos mais importantes na investigação científica nos últimos anos tem sido a possibilidade de cultura in vitro de células humanas em 3D. Esta técnica permite importantes avanços na investigação, principalmente na investigação do cancro, uma vez que as estruturas 3D podem imitar melhor o ambiente tumoral quando comparadas com a cultura de células 2D. Neste trabalho, dividido em dois capítulos, apresentamos uma revisão sobre câncer de próstata, cultura de células 3D e metodologias para a seleção de ligantes contra células tumorais. Finalmente, o segundo capítulo, elucida a aplicação de um sistema muito eficiente de cultura celular 3D, com o objetivo de selecionar aptâmeros de RNA, especificamente contra células de cancro da próstata. Desta forma, desenvolvemos o 3D Cell-SELEX, com o intuito de inovar o processo de seleção de aptâmeros, bem como, selecionar ligandos mais específicos que possam ser utilizados com eficácia no diagnóstico e terapia do cancro da próstata.