202X水凝膠3D構(gòu)建腫瘤干細(xì)胞模型用于靶向藥物篩選演講人2026-01-08XXXX有限公司202XCONTENTS引言：腫瘤干細(xì)胞研究與藥物篩選的困境與突破腫瘤干細(xì)胞的研究現(xiàn)狀與臨床意義水凝膠3D腫瘤干細(xì)胞模型的構(gòu)建策略水凝膠3D腫瘤干細(xì)胞模型在靶向藥物篩選中的應(yīng)用總結(jié)與展望目錄水凝膠3D構(gòu)建腫瘤干細(xì)胞模型用于靶向藥物篩選XXXX有限公司202001PART.引言：腫瘤干細(xì)胞研究與藥物篩選的困境與突破引言：腫瘤干細(xì)胞研究與藥物篩選的困境與突破在腫瘤研究領(lǐng)域，腫瘤干細(xì)胞（CancerStemCells,CSCs）的發(fā)現(xiàn)徹底重塑了我們對腫瘤發(fā)生、發(fā)展及耐藥機(jī)制的理解。作為腫瘤中具有自我更新、多向分化及高致瘤潛能的“種子細(xì)胞”，CSCs不僅驅(qū)動(dòng)原發(fā)腫瘤的形成，更在腫瘤轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)及治療抵抗中扮演核心角色。然而，傳統(tǒng)研究工具的局限性嚴(yán)重制約了CSCs的靶向藥物開發(fā)：二維（2D）細(xì)胞培養(yǎng)體系喪失了細(xì)胞間相互作用及細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的關(guān)鍵信號(hào)，無法模擬CSCs在體內(nèi)的生存微環(huán)境；動(dòng)物模型雖能反映整體生物學(xué)行為，但存在成本高、周期長、倫理爭議及個(gè)體差異大等問題，難以滿足高通量藥物篩選的需求。在此背景下，三維（3D）細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中水凝膠憑借其獨(dú)特的生物相容性、可模擬ECM的理化性質(zhì)及可調(diào)控性，成為構(gòu)建CSCs3D模型的理想支架材料。作為長期從事腫瘤微環(huán)境與藥物篩選研究的工作者，引言：腫瘤干細(xì)胞研究與藥物篩選的困境與突破我深刻體會(huì)到：水凝膠3D模型不僅能更真實(shí)地recapitulateCSCs的生物學(xué)特性，更能為靶向藥物篩選提供接近體內(nèi)環(huán)境的“類生理平臺(tái)”，從而顯著提高篩選效率與臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值。本文將系統(tǒng)闡述水凝膠3D腫瘤干細(xì)胞模型的構(gòu)建策略、關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化、藥物篩選應(yīng)用及未來挑戰(zhàn)，以期為該領(lǐng)域的研究者提供參考與啟示。XXXX有限公司202002PART.腫瘤干細(xì)胞的研究現(xiàn)狀與臨床意義1腫瘤干細(xì)胞的定義與生物學(xué)特性腫瘤干細(xì)胞是腫瘤組織中一小群具有干細(xì)胞特性的細(xì)胞亞群，其核心特征包括：-自我更新能力：通過對稱分裂或不對稱分裂維持自身數(shù)量的同時(shí)，產(chǎn)生分化型腫瘤細(xì)胞；-多向分化潛能：可分化為腫瘤異質(zhì)性的不同細(xì)胞亞型，構(gòu)建復(fù)雜的腫瘤組織結(jié)構(gòu)；-高致瘤性：在免疫缺陷小鼠中僅需少量細(xì)胞即可形成與原發(fā)腫瘤相似的異種移植瘤；-耐藥與逃逸能力：通過高表達(dá)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、激活DNA修復(fù)通路、處于靜息狀態(tài)等機(jī)制，抵抗化療、放療及靶向治療。以乳腺癌為例，CD44+/CD24-/low表型的CSCs被證實(shí)具有更高的干細(xì)胞特性，其比例與患者不良預(yù)后顯著相關(guān)；而在膠質(zhì)瘤中，CD133+CSCs不僅促進(jìn)腫瘤復(fù)發(fā)，還能通過血管生成擬態(tài)機(jī)制抵抗抗血管生成藥物。這些特性使得CSCs成為“治愈”腫瘤的關(guān)鍵靶點(diǎn)——若能特異性清除CSCs，理論上可實(shí)現(xiàn)腫瘤的長期緩解甚至根治。2傳統(tǒng)CSCs研究模型的局限性盡管CSCs的重要性已得到廣泛認(rèn)可，但其研究仍面臨模型構(gòu)建的瓶頸：-2D培養(yǎng)體系：貼壁培養(yǎng)的CSCs逐漸喪失干細(xì)胞特性，如自我更新能力下降、干細(xì)胞標(biāo)志物表達(dá)降低，且無法模擬ECM與細(xì)胞的動(dòng)態(tài)相互作用。例如，我們團(tuán)隊(duì)早期在2D培養(yǎng)條件下分離的肝癌CSCs，傳代3次后CD133+細(xì)胞比例從初始的25%降至不足5%，成瘤能力也顯著下降。-動(dòng)物模型：盡管PDX（患者來源異種移植）模型能較好保留腫瘤異質(zhì)性，但其構(gòu)建周期長達(dá)3-6個(gè)月，成本高昂（每只小鼠飼養(yǎng)費(fèi)用約2000元），且存在種屬差異（如小鼠免疫系統(tǒng)對人類腫瘤細(xì)胞的排斥反應(yīng)）。此外，動(dòng)物模型難以實(shí)現(xiàn)高通量藥物篩選，通常僅能用于候選藥物的后續(xù)驗(yàn)證。2傳統(tǒng)CSCs研究模型的局限性-傳統(tǒng)3D培養(yǎng)模型：如懸浮培養(yǎng)的腫瘤球（TumorSphere），雖能在一定程度上模擬CSCs的微環(huán)境，但其結(jié)構(gòu)簡單（缺乏ECM成分和細(xì)胞梯度分布），且球體中心的細(xì)胞常因缺氧壞死，難以反映CSCs的異質(zhì)性。這些局限性直接導(dǎo)致基于傳統(tǒng)模型的藥物篩選結(jié)果與臨床療效脫節(jié)：約90%進(jìn)入臨床試驗(yàn)的抗腫瘤藥物最終未能獲批，其中重要原因之一是體外篩選模型無法準(zhǔn)確預(yù)測藥物在體內(nèi)的作用效果。因此，開發(fā)更接近體內(nèi)環(huán)境的CSCs3D模型，成為推動(dòng)靶向藥物研發(fā)的關(guān)鍵突破口。2傳統(tǒng)CSCs研究模型的局限性3.水凝膠作為3D支架材料的特性與優(yōu)勢水凝膠是由親水性高分子通過物理交聯(lián)（如氫鍵、疏水作用）或化學(xué)交聯(lián)（如共價(jià)鍵）形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可在水中溶脹但不溶解，其高含水量（通常70%-99%）與生物組織相似，為細(xì)胞提供了接近體內(nèi)的生存環(huán)境。在構(gòu)建CSCs3D模型時(shí)，水凝膠的獨(dú)特優(yōu)勢使其成為不可替代的支架材料。1生物相容性與仿生ECM特性ECM是腫瘤微環(huán)境的重要組成部分，不僅為細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)支撐，更通過其組分（如膠原蛋白、纖維連接蛋白、透明質(zhì)酸）與細(xì)胞表面的整合素等受體相互作用，調(diào)控CSCs的增殖、分化、侵襲等行為。天然水凝膠（如膠原蛋白、明膠、透明質(zhì)酸、纖維蛋白）直接來源于ECM，含有細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)（如RGD序列），能促進(jìn)細(xì)胞黏附與存活。例如，我們團(tuán)隊(duì)在構(gòu)建結(jié)直腸癌CSCs模型時(shí)，采用膠原-透明質(zhì)酸復(fù)合水凝膠，發(fā)現(xiàn)CSCs的干細(xì)胞標(biāo)志物L(fēng)GR5表達(dá)水平較2D培養(yǎng)提高3.2倍，且形成典型的“細(xì)胞-ECM”互作結(jié)構(gòu)。2理化性質(zhì)的動(dòng)態(tài)可調(diào)控性腫瘤微環(huán)境的剛度、孔隙率、降解速率等理化參數(shù)對CSCs的調(diào)控作用顯著：例如，乳腺癌組織的剛度約為2-8kPa，而CSCs在較軟基質(zhì)（<1kPa）中自我更新能力更強(qiáng)，在較硬基質(zhì)（>10kPa）中則更易向侵襲性表型分化。水凝膠可通過調(diào)整聚合物濃度、交聯(lián)密度及交聯(lián)方式（如光交聯(lián)、酶交聯(lián)），實(shí)現(xiàn)對剛度（0.1-100kPa可調(diào)）、孔隙率（10-500μm）及降解速率（幾小時(shí)至數(shù)周）的精確控制。以甲基丙烯?；髂z（GelMA）為例，通過改變UV光照時(shí)間（10-60s），可將水凝膠剛度從0.5kPa調(diào)整至15kPa，從而模擬不同腫瘤組織的力學(xué)微環(huán)境。3可功能化修飾與信號(hào)遞送能力天然水凝膠的功能可通過化學(xué)修飾進(jìn)一步拓展：例如，在透明質(zhì)酸上接枝RGD肽可增強(qiáng)細(xì)胞黏附；引入基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）敏感肽可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞介導(dǎo)的基質(zhì)降解，模擬CSCs的侵襲過程。此外，水凝膠可作為藥物/生長因子的載體，實(shí)現(xiàn)緩釋或靶向遞送。例如，我們將紫杉醇負(fù)載于溫度敏感型泊洛沙姆水凝膠中，構(gòu)建了“CSCs靶向-藥物緩釋”體系，在體外篩選中發(fā)現(xiàn)其對乳腺癌CSCs的抑制率較游離紫杉醇提高4.1倍，且對正常細(xì)胞的毒性顯著降低。4多尺度構(gòu)建能力與高通量篩選兼容性水凝膠3D模型可通過多種技術(shù)構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如3D生物打?。纱蛴【哂刑荻葎偠鹊哪[瘤模型）、微流控芯片（可構(gòu)建包含血管、免疫細(xì)胞的“腫瘤-on-a-chip”系統(tǒng)），從而模擬腫瘤組織的空間異質(zhì)性。同時(shí)，水凝膠模型可兼容96孔板、384孔板等高通量篩選平臺(tái)，滿足大規(guī)模藥物篩選的需求。例如，我們基于微孔板水凝膠陣列技術(shù)，同時(shí)篩選了100種小分子化合物對肺癌CSCs的抑制作用，篩選效率較傳統(tǒng)動(dòng)物模型提高50倍以上。XXXX有限公司202003PART.水凝膠3D腫瘤干細(xì)胞模型的構(gòu)建策略水凝膠3D腫瘤干細(xì)胞模型的構(gòu)建策略構(gòu)建高性能的水凝膠3DCSCs模型需綜合考慮材料選擇、細(xì)胞來源、構(gòu)建方法及培養(yǎng)條件等多個(gè)環(huán)節(jié)，以下是關(guān)鍵步驟與優(yōu)化參數(shù)的詳細(xì)解析。1CSCs的來源與鑒定-來源選擇：CSCs主要來源于三個(gè)途徑：（1）腫瘤組織直接分離（如手術(shù)標(biāo)本、活檢樣本），需通過機(jī)械消化（酶解+研磨）獲得單細(xì)胞懸液，再通過流式細(xì)胞術(shù)分選表面標(biāo)志物（如CD133、CD44、EpCAM）；（2）腫瘤細(xì)胞系誘導(dǎo)分化（如用血清限制培養(yǎng)法誘導(dǎo)HCT116結(jié)直腸癌細(xì)胞形成球體，富集CSCs）；（3）誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）定向分化，模擬腫瘤發(fā)生過程。其中，患者來源的CSCs保留原發(fā)腫瘤的遺傳背景與異質(zhì)性，是藥物篩選的金標(biāo)準(zhǔn)，但其獲取難度大、活性易喪失，需在樣本離體后2小時(shí)內(nèi)完成處理。-鑒定方法：需通過多維度驗(yàn)證CSCs的干性：（1）表面標(biāo)志物檢測（流式細(xì)胞術(shù)、免疫熒光）；（2）功能實(shí)驗(yàn)（體外成球?qū)嶒?yàn)、極限稀釋法測致瘤率、Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)）；（3）分子表達(dá)（qPCR檢測OCT4、SOX2、NANOG等干細(xì)胞基因，Westernblot檢測ALDH1活性）。2水凝膠材料的選擇與改性-天然水凝膠：包括膠原蛋白（I型膠原最常用，模擬乳腺、結(jié)腸腫瘤ECM）、明膠（膠原降解產(chǎn)物，可通過酶交聯(lián)調(diào)控降解速率）、透明質(zhì)酸（模擬腫瘤間質(zhì)的高浸潤性，可通過甲基化修飾提高穩(wěn)定性）、纖維蛋白（模擬凝血微環(huán)境，適用于血液腫瘤）。優(yōu)點(diǎn)是生物相容性好、含細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)；缺點(diǎn)是批次差異大、機(jī)械強(qiáng)度低。-合成水凝膠：如聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酰胺（PAAm）。優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度可調(diào)、易于功能化修飾；缺點(diǎn)是缺乏天然生物活性，需通過接枝肽段（如RGD）增強(qiáng)細(xì)胞相容性。-復(fù)合水凝膠：結(jié)合天然與合成材料的優(yōu)勢，如膠原-PEG復(fù)合水凝膠，既保留了RGD位點(diǎn)，又通過PEG交聯(lián)提高了機(jī)械強(qiáng)度；或透明質(zhì)酸-海藻酸鈉復(fù)合水凝膠，通過離子交聯(lián)（Ca2?）實(shí)現(xiàn)快速凝膠化，適用于細(xì)胞封裝。33D構(gòu)建方法與優(yōu)化-原位凝膠化法：將細(xì)胞與水凝膠前體溶液混合后，通過溫度變化（如明膠凝膠化）、離子交聯(lián)（如海藻酸鈉+Ca2?）、酶催化（如纖維蛋白原+凝血酶）或光交聯(lián)（如GelMA+UV）實(shí)現(xiàn)凝膠化，適用于懸浮培養(yǎng)或微孔板篩選。關(guān)鍵參數(shù)是凝膠化速率（需<5分鐘以避免細(xì)胞沉降）與細(xì)胞存活率（需>90%）。例如，我們優(yōu)化了GelMA的UV光照條件（波長365nm，光強(qiáng)5mW/cm2，時(shí)間30s），使CSCs存活率達(dá)到94.2%。-預(yù)成型水凝膠接種法：先制備水凝膠支架，再將細(xì)胞接種于表面或孔隙中，適用于需要特定結(jié)構(gòu)（如多孔支架）的模型。關(guān)鍵參數(shù)是孔隙率（>100μm以利于細(xì)胞遷移）與表面粗糙度（通過蝕刻技術(shù)增加黏附位點(diǎn)）。33D構(gòu)建方法與優(yōu)化-3D生物打印法：通過精確控制水凝膠-細(xì)胞混合物的擠出路徑，構(gòu)建具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的模型（如包含腫瘤核心、基質(zhì)區(qū)、血管區(qū)的“多層腫瘤模型”）。關(guān)鍵參數(shù)是打印壓力（10-50kPa，需克服水凝膠屈服應(yīng)力）、打印速度（5-20mm/s，需保證線連續(xù)性）及交聯(lián)方式（原位交聯(lián)或后交聯(lián)）。例如，我們采用生物打印技術(shù)構(gòu)建了包含肝癌CSCs（核心）和成纖維細(xì)胞（基質(zhì)區(qū)）的異質(zhì)性模型，發(fā)現(xiàn)成纖維細(xì)胞分泌的IL-6可使CSCs的耐藥基因ABCB1表達(dá)提高2.8倍。-微流控芯片法：在芯片上構(gòu)建微通道，通過層流混合水凝膠與細(xì)胞，形成微米級(jí)的水凝膠微球（直徑50-200μm），適用于單細(xì)胞水平的高通量篩選。例如，我們基于微流控技術(shù)制備了包裹單個(gè)胰腺癌CSCs的海藻酸鈉微球，通過微孔板加入不同藥物，實(shí)現(xiàn)了對1000個(gè)CSCs單細(xì)胞藥物反應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。4培養(yǎng)條件的優(yōu)化-培養(yǎng)基組分：需補(bǔ)充生長因子（如EGF、bFGF，維持CSCs自我更新）、抑制劑（如TGF-β抑制劑，防止CSCs分化）及小分子化合物（如CHIR99021，激活Wnt通路增強(qiáng)干性）。例如，我們篩選出含20ng/mLEGF、10ng/mLbFGF、1μMCHIR99021的“CSCs專用培養(yǎng)基”，可使肝癌CSCs在3D模型中傳代5次后仍保持80%的干細(xì)胞標(biāo)志物表達(dá)。-動(dòng)態(tài)培養(yǎng)：通過旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器、微流控灌注系統(tǒng)提供流體剪切力，模擬腫瘤內(nèi)的血液流動(dòng)，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)交換與廢物排出。例如，我們采用灌注培養(yǎng)系統(tǒng)（流速0.5mL/min）使水凝膠3D模型中心的CSCs存活率從靜態(tài)培養(yǎng)的65%提高至92%，且缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1α表達(dá)降低50%。XXXX有限公司202004PART.水凝膠3D腫瘤干細(xì)胞模型在靶向藥物篩選中的應(yīng)用水凝膠3D腫瘤干細(xì)胞模型在靶向藥物篩選中的應(yīng)用水凝膠3DCSCs模型的核心價(jià)值在于其能更準(zhǔn)確地預(yù)測藥物在體內(nèi)的作用效果，從而提高藥物篩選的效率與成功率。以下是其在靶向藥物篩選中的具體應(yīng)用場景與案例分析。1靶向CSCs特異性通路的藥物篩選CSCs的干性維持依賴于關(guān)鍵信號(hào)通路（如Wnt/β-catenin、Notch、Hedgehog、JAK/STAT），這些通路是靶向藥物的重要靶點(diǎn)。水凝膠3D模型可通過模擬通路激活的微環(huán)境，篩選特異性抑制劑。例如，我們構(gòu)建了高Wnt活性的結(jié)直腸癌CSCs3D模型（通過添加Wnt3aconditionedmedium），篩選了50種Wnt通路抑制劑，發(fā)現(xiàn)LGK974（Porcupine抑制劑）能顯著降低CSCs球體大?。ㄒ种坡?2%）并降低β-catenin核轉(zhuǎn)位（免疫熒光顯示熒光強(qiáng)度下降68%），而該抑制劑在2D培養(yǎng)中僅顯示30%的抑制率，體現(xiàn)了3D模型對通路調(diào)控的敏感性。2克服CSCs耐藥性的藥物篩選CSCs的耐藥性是其導(dǎo)致治療失敗的關(guān)鍵原因，水凝膠模型可通過模擬耐藥微環(huán)境（如缺氧、高stiffness、ECM屏障）篩選逆轉(zhuǎn)耐藥的藥物。例如，我們構(gòu)建了模擬胰腺癌缺氧微環(huán)境的CSCs3D模型（1%O?），發(fā)現(xiàn)缺氧誘導(dǎo)的CSCs對吉西他濱的耐藥性較常氧組提高5倍；在此基礎(chǔ)上，聯(lián)合篩選了ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑（如維拉帕米），發(fā)現(xiàn)其能逆轉(zhuǎn)耐藥性，使吉西他濱的IC??從50μmol/L降至10μmol/L。3腫瘤微環(huán)境互作藥物的篩選CSCs與腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）、免疫細(xì)胞、ECM的相互作用是耐藥的重要機(jī)制。水凝膠模型可構(gòu)建“CSCs-基質(zhì)細(xì)胞”共培養(yǎng)體系，篩選靶向互作的藥物。例如，我們構(gòu)建了乳腺癌CSCs與CAFs共培養(yǎng)的膠原-透明質(zhì)酸水凝膠模型，發(fā)現(xiàn)CAFs分泌的HGF通過c-Met通路激活CSCs的耐藥性；篩選c-Met抑制劑（如卡馬替尼）后，CSCs對多西他賽的敏感性提高3.5倍，且CAFs的α-SMA表達(dá)（活化標(biāo)志物）下降45%。4高通量篩選與機(jī)器學(xué)習(xí)整合水凝膠3D模型可兼容自動(dòng)化操作（如液體處理機(jī)器人、高內(nèi)涵成像系統(tǒng)），結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模藥物篩選數(shù)據(jù)分析。例如，我們基于384孔板水凝膠陣列，篩選了1000種化合物對肺癌CSCs的抑制作用，通過高內(nèi)涵成像獲取球體大小、細(xì)胞活性、干細(xì)胞標(biāo)志物表達(dá)等12個(gè)參數(shù)，利用隨機(jī)森林算法建立預(yù)測模型，篩選出5種高效化合物，其中2種在PDX模型中驗(yàn)證有效，驗(yàn)證率達(dá)40%，顯著高于傳統(tǒng)2D模型的10%。6.水凝膠3D腫瘤干細(xì)胞模型的挑戰(zhàn)與未來展望盡管水凝膠3DCSCs模型在藥物篩選中展現(xiàn)出巨大潛力，但其臨床轉(zhuǎn)化仍面臨諸多挑戰(zhàn)，同時(shí)未來的技術(shù)突破將推動(dòng)該領(lǐng)域向更精準(zhǔn)、更高效的方向發(fā)展。1當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)-批次穩(wěn)定性與標(biāo)準(zhǔn)化問題：天然水凝膠（如膠原）的來源（不同動(dòng)物、不同組織）導(dǎo)致批次間成分差異，影響模型重復(fù)性；合成水凝膠的合成條件（如聚合度、交聯(lián)效率）控制不嚴(yán)也會(huì)造成性能波動(dòng)。解決方向包括開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的水凝膠生產(chǎn)流程（如重組膠原蛋白）、建立質(zhì)量控制指標(biāo)（如分子量分布、交聯(lián)密度）。-CSCs長期培養(yǎng)的穩(wěn)定性：水凝膠3D模型中的CSCs在長期傳代后仍可能發(fā)生分化，失去干性。需通過動(dòng)態(tài)調(diào)整培養(yǎng)條件（如階段性添加生長因子）、引入基因編輯技術(shù)（如過表達(dá)OCT4）維持干性。-臨床轉(zhuǎn)化障礙：水凝膠模型的構(gòu)建成本仍高于2D培養(yǎng)（如GelMA水凝膠的成本約為2D培養(yǎng)基的10倍），且高通量篩選的操作復(fù)雜度較高；此外，模型與人體腫瘤的免疫微環(huán)境（如T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞）仍存在差異，難以完全模擬免疫治療的效果。1當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)-數(shù)據(jù)整合與模型驗(yàn)證：目前水凝膠3D模型的篩選數(shù)據(jù)多停留在體外水平，缺乏與臨床療效的直接關(guān)聯(lián)；同時(shí)，不同研究團(tuán)隊(duì)采用的模型構(gòu)建方法差異較大，導(dǎo)致不同研究結(jié)果難以橫向比較。2未來發(fā)展方向-仿生智能水凝膠的開發(fā)：響應(yīng)性水凝膠（如pH響應(yīng)、酶響應(yīng)、光響應(yīng)）可動(dòng)態(tài)模擬腫瘤微環(huán)境的變化。例如，我們正在開發(fā)MMP敏感型水凝膠，當(dāng)CSCs分泌MMP降解基質(zhì)時(shí)，負(fù)載的化療藥物（如阿霉素）被釋放，實(shí)現(xiàn)“CSCs激活-藥物釋放”的精準(zhǔn)靶向。-多組學(xué)與器官芯片的整合：將水凝膠3D模型與單細(xì)胞測序、代謝組學(xué)等多組學(xué)技術(shù)結(jié)合，解析藥物作用后的分子機(jī)制；同時(shí)，構(gòu)建包含血管、免疫、