No existen opciones de tratamiento curativo una vez que el cáncer de mama metastatiza a los huesos. Esto se debe, en parte, a una comprensión incompleta de cómo los cánceres osteolíticos interactúan con el hueso. Se presenta aquí un enfoque novedoso para estudiar las interacciones entre las células de cáncer de mama triple negativo y los osteoblastos dentro de un entorno colagenoso 3D. Más específicamente, se empleó un hidrogel de colágeno denso para modelar las interacciones entre las células de cáncer de mama MDA-MB-231 y los preosteoblastos MC3T3-E1. Se establecieron co-cultivos con estos dos tipos de células, o medio condicionado derivado de MDA-MB-231 aplicado a las células MC3T3-E1, en el contexto de matrices de gel de colágeno denso comprimido plásticamente. Es importante destacar que el medio condicionado derivado del cáncer de mama o el establecimiento de co-cultivos de cáncer de mama/osteoblastos no influyeron negativamente en la viabilidad de las células MC3T3-E1. La inclusión de medio condicionado o la presencia de células MDA-MB-231 resultaron en una diferenciación deteriorada de MC3T3-E1 en osteoblastos, lo que coincidió con una reducción de la mineralización mediada por osteoblastos. Los resultados presentados aquí demuestran que los geles de colágeno denso proporcionan un entorno modelo para examinar el efecto de las células de cáncer de mama osteolíticas en la diferenciación de osteoblastos y la posterior mineralización del andamiaje de colágeno.