星星、鑽石、圓圈，這可不是人們(men) 折疊出來的幸運符，而是新型數字微流體(ti) 平台的傑作——3D細胞培養(yang) 物。加拿大多倫(lun) 多大學研究人員在最近一期《自然·通信》雜誌上發表的此項研究成果，將使在更具成本效益的3D凝膠中開展細胞研究成為(wei) 可能，也為(wei) 未來個(ge) 性化醫療應用帶來希望。

    論文第一作者、多倫(lun) 多大學生物材料和生物醫學工程研究所博士畢業(ye) 生歐文·艾德奈特稱，微環境可極大影響細胞命運。該項研究的重要性在於(yu) ，開發出的新工具將允許研究人員探究細胞對3D環境的敏感性。加拿大生物化學分析首席研究員、多倫(lun) 多大學教授亞(ya) 倫(lun) ·惠勒則表示，與(yu) 標準的2D細胞培養(yang) 格式相比，以3D細胞培養(yang) 方式生長的細胞，與(yu) 生命係統具有更多的相似之處。

    艾德奈特解釋說，更為(wei) 自然的3D細胞培養(yang) 物的生長是一大挑戰，因為(wei) 目前所用的試劑較為(wei) 昂貴，材料不便於(yu) 自動化，在重複處理後3D矩陣還會(hui) 分解。艾德奈特最終通過對惠勒實驗室首創的一種數字微流體(ti) 平台進行改進，解決(jue) 了上述難題。

   沉陷於(yu) 水凝膠材料中的細胞，可緩慢地流經屏幕上的一塊類似微型棋盤的小區域。細胞可用穿過係統頂板上方開口的小電場進行策略性操縱。研究人員在這些微凝膠中培養(yang) 腎細胞，在四五天時間內(nei) ，細胞培養(yang) 物就形成了類似原始腎髒的空心球體(ti) 結構。

   該工具為(wei) 按照不同細胞數目組合成型提供了極大的靈活性，這些細胞可被組合成各種異想天開的微環境形狀和大小，比如星星、鑽石和圓圈等，也可用於(yu) 設計模擬活體(ti) 3D生態位，從(cong) 而使研究人員得以了解這些因素如何影響細胞命運。

   據艾德奈特介紹，更為(wei) 重要的是，該研究成果可讓研究人員在一張信用卡大小的平台上同時自動運行32個(ge) 實驗。這一新型係統可允許子微升（sub-microlitre）量級的3D凝膠無手裝配，每個(ge) 凝膠均可獨立尋址，流體(ti) 交換則比更大尺寸的替代物更加柔和，試劑用量則可減少100倍。這一新工具將使3D細胞培養(yang) 成為(wei) 分子生物學研究中更具吸引力和更易接近的方式。

    可以預見該平台的多種應用可能，但研究人員最為(wei) 興(xing) 奮的是其在個(ge) 性化醫療上的潛力。惠勒認為(wei) ，收集患者的小組織樣本，將其分布到數字微流體(ti) 設備的3D凝膠中，並通過篩選條件將可確定個(ge) 性化療法。