模仿腫瘤微環(huán)境體外構(gòu)建三維細胞球，種高用于直觀觀測藥物擴散、效可細胞向培新策免疫逃逸和深層治療，球正是種高理解藥物與細胞組織作用機制以及評價癌癥治療效果的理想模型。目前受限于材料和方法限制，效可細胞向培新策體外三維細胞培養(yǎng)尚無法突破尺寸和穩(wěn)定性的球正制約。本論文提供了一個正向三維尺寸可控細胞球體培養(yǎng)的種高新策略，可用于藥物與腫瘤組織作用機制的效可細胞向培新策在線觀察研究。

　　目前體外生物學評價大多是球正基于單層細胞培養(yǎng)技術而發(fā)展起來的，但真實生理環(huán)境中，種高細胞存在著緊密而豐富的效可細胞向培新策三維相互聯(lián)系。因此，球正單層細胞評價方法無法準確反映細胞真實微環(huán)境的種高生理活動及其對外部刺激的響應行為。特別是效可細胞向培新策隨著腫瘤疾病的深入研究，科學家們發(fā)現(xiàn)細胞微環(huán)境對其耐藥性、球正免疫逃逸以及藥物擴散等具有至關重要的影響。目前體外腫瘤研究方法無法提供真實環(huán)境中的三維結(jié)構(gòu)特征，這將導致生理信號的缺失甚至獲得錯誤的結(jié)果。因此，催生了體外培養(yǎng)三維球體的研究熱點。

　　三維細胞球模型的建立很好地填補了目前體外到體內(nèi)評價的鴻溝，它模擬了天然生理環(huán)境中固有代謝（養(yǎng)分、氧氣、代謝物）和增殖梯度，可追蹤藥物的擴散路徑，是細胞研究的理想模型。該技術的出現(xiàn)對腫瘤治療機制分析、藥物評價、干細胞分化和再生醫(yī)學均具有重要意義。目前已有的用于制備三維細胞球的方法包括了使用低粘附的親水表面、基于旋轉(zhuǎn)攪拌的生物反應器、磁操縱以及懸滴技術等。這些方法存在著培養(yǎng)周期長、剪切應力破壞細胞形態(tài)、細胞球倒置無法原位觀察等問題。因此，亟待一種高效、安全和便于原位觀察的三維細胞球構(gòu)筑新方法。

　　基于該挑戰(zhàn)，路慶華教授研究團隊提出了一種采用超雙疏表面構(gòu)筑正向培養(yǎng)細胞球的新方法。他們通過構(gòu)建力學性能優(yōu)異的含氟硅氣凝膠界面，獲得一種穩(wěn)定的超雙疏自清潔表面。這種表面能夠長期有效地阻擋細胞的粘附，同時限制細胞液的鋪展，在界面張力和重力的協(xié)同作用下，可在短時間內(nèi)完成體積可控細胞球的制備。所制備的三維細胞球可在界面上進行長周期的在線觀察和研究評價。研究人員證明了其在組織融合、藥物評價、在線跟蹤等方面具有很好的應用前景。

　　值得一提的是，這是一種正向培養(yǎng)技術，突破了傳統(tǒng)懸滴法在尺寸上的限制以及倒置細胞球觀察方面局限。該方法還有望于體外培養(yǎng)出復合細胞系的三維球體，再現(xiàn)細胞天然環(huán)境。而其超雙疏的界面特性又可實現(xiàn)循環(huán)再利用。循環(huán)過程十分簡單，僅需要移除原有培養(yǎng)基，無需任何處理。這一方法的出現(xiàn)將拓展三維細胞球評價的形式，為模擬腫瘤微環(huán)境、追蹤腫瘤發(fā)展過程、探究組織再生提供了新的思路和方法。

　　該研究以“Durable Superamphiphobic Silica Aerogel Surfaces for the Culture of 3D Cellular Spheroids”為題發(fā)表于《國家科學評論》（National Science Review, NSR）。同濟大學路慶華教授為該論文的通訊作者，研究內(nèi)容由上海電機學院徐連儀老師和同濟大學陳雙雙博士后共同完成。（來源：科學網(wǎng)）

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwz095