近日，我校材料学院教师徐连仪与同济大学、上海交通大学研究团队合作，在世界著名期刊《National Science Review》（NSR，国家科学评论，2019年影响因子为13.2）上发表了题为“Durable Superamphiphobic Silica Aerogel Surfaces for the Culture of 3D Cellular Spheroids”的最新研究成果。论文第一作者为上海电机学院材料学院徐连仪博士，通讯作者为同济大学路庆华教授。
模仿体内肿瘤生长微环境，在体外构建三维肿瘤细胞球，可用于直接观测药物扩散、免疫逃逸和深层治疗，是理解药物与细胞组织作用机制以及评价癌症治疗效果的理想模型。目前受限于材料和技术的发展，仍然没有一种可行方法能随时观察三维细胞球的生长以及细胞球尺寸的灵活控制。本论文发展了一种稳定的、可重复利用的、极低粘附的超双疏表面，为正向培育、研究三维可控细胞球体提供了一个新的策略。本方法培育三维细胞球可用于在线研究肿瘤生长、药物与肿瘤组织作用机制等。
图1. 超双疏表面应用于三维细胞球培养：超双疏表面优异的界面稳定性可长时间阻抗细胞粘附，促进细胞高效自聚集成细胞球。该方法实现了细胞球快速制备、长时间原位观察、生物应用评价和自清洁循环利用的多功能集成。
三维细胞球模型的建立很好地填补了目前体外到体内评价的鸿沟，它模拟了天然生理环境中固有代谢（养分、氧气、代谢物）和增殖梯度，可追踪药物的扩散路径，是细胞研究的理想模型。值得一提的是，这是一种正向培养技术，突破了传统悬滴法在尺寸上的限制以及倒置细胞球观察方面局限。该方法还有望在体外培养出复杂细胞系的三维球体，再现细胞天然环境。而其自清洁的界面特性也可实现循环再利用。这一方法的出现将拓展三维细胞球评价的形式，为模拟肿瘤微环境、追踪肿瘤发展过程、探究组织再生提供新的思路和方法。（曹胜彬）
全文链接：Lianyi Xu et al, Durable Superamphiphobic Silica Aerogel Surfaces for the Culture of 3D Cellular Spheroids, National Science Review. 2019, 6, 1255–1265.
https://doi.org/10.1093/nsr/nwz095
