为肺泡模型补上间质层
肺泡的气体交换依赖上皮、毛细血管内皮及两者之间的组织环境。许多体外肺泡模型将上皮和内皮分别放在薄膜两侧，但没有充分表现含成纤维细胞的肺间质。意大利都灵理工大学（Politecnico di Torino）等机构的团队开发微型三细胞平台，尝试在气液界面培养中保留这部分结构。研究希望为肺部疾病和药物评价提供更接近组织构成的体外模型。
芯片上下两层由聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）构成，中间夹一层聚己内酯与明胶组成的纤维膜。膜的上方放置含 MRC-5 肺成纤维细胞的 I 型胶原水凝胶，再在表面培养 A549 上皮细胞；膜下方培养人静脉内皮细胞。这种安排让三类细胞分别处于表面、胶原层内部和薄膜另一侧。
研究使用 A549 细胞系模拟上皮部分，MRC-5 作为肺成纤维细胞来源。与只在薄膜两侧各培养一种细胞的设计相比，新增胶原层还为研究细胞与基质相互作用提供了位置。平台上方保持开放，下方通道储存培养液，结构设计同时考虑了空气暴露和下方液体供应。
先形成细胞层，再建立气液界面
下方通道的阀式结构用于减弱培养液向上腔室升高的趋势，避免气液界面被液体淹没。论文在讨论中报告，加入这类结构后，漏液测试中的液面上升倾向较小。下腔室中的支柱则支撑薄膜；作者比较了有、无支撑时的膜形变。这些结构检查与细胞存活检测分别评价器件和生物模型。
团队先进行 3 天浸液培养，待 A549 在含成纤维细胞的胶原表面形成连续细胞层后，再建立气液界面（air–liquid interface，ALI）。之后继续观察 7 天，整个三培养实验持续 10 天。上方上皮接触空气，下方仍保留培养液，这一时间安排与直接把尚未铺满的细胞暴露于空气不同。
活细胞与死细胞染色分别在培养第 1、3、10 天进行。第 1 天可见较多死细胞，到第 10 天明显减少；研究图像显示，三类细胞在气液界面阶段仍可存活。明场和细胞骨架成像还显示，A549 与内皮细胞逐渐形成连续层，并保持各自的形态特征。
内皮细胞的贴附效率另行检查。研究根据细胞核计数估计，在中央目标区域贴附的细胞占投入数量的 33%±7%，来自 3 个样本。这个比例说明，实际进入并留在观察区域的细胞数与投入数量存在明显差别。细胞实际分布也是模型重复性检查的一项指标。
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成像区分三类细胞所在的位置
低倍图像能看见上下两面的细胞，但位于胶原内部的 MRC-5 不容易辨认。研究进一步采用不同深度的共聚焦图像，观察表达波形蛋白的成纤维细胞，以及表达 E-cadherin 的 A549。前者呈梭形并分布于胶原中，后者位于胶原表面；同一视野下的下方膜面则可见内皮细胞层。
含成纤维细胞的胶原会发生收缩，这也使间质层成为会随细胞活动变化的组织环境。作者在讨论中将这一现象与胶原网络中的细胞作用联系起来，并比较芯片与此前类似的培养结构。胶原层同时保留了细胞的空间位置以及细胞与基质接触的环境。
气液界面培养后的 A549 可见水通道蛋白 AQP-5 和表面活性蛋白 SP-C 的表达，分别是研究采用的两类肺泡上皮相关标志物。A549 与内皮细胞还出现紧密连接相关蛋白 ZO-1 的染色。这些结果描述的是模型中的形态和表达特征，本研究的主要质量检测也围绕这些观察展开。
炎症观察仍以连接蛋白变化为指标
团队另用脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）作为炎症刺激，比较 A549 中 ZO-1 的染色变化。受到刺激的样本荧光较弱，未处理样本则保留更高、分布更广的信号。作者据此提出，炎症状态可能损害上皮细胞间连接；这一实验没有比较治疗药物能否逆转变化。
作者讨论了早期死细胞较多的可能原因，包括成纤维细胞进入胶原时的物理应力，以及内皮细胞通过入口进入下腔室时受到的影响。这些解释仍是作者对观察结果的讨论，没有通过本实验逐一确认。第 10 天的存活图像与第 1 天的差别，提示初始建立阶段和后续维持阶段应分开评价。
论文提供的结果支持微型平台中三细胞分层培养的可行性。对于后续药物研究，它保留了间质、气液界面以及上下细胞层这几项设计条件。作者也把平台定位为进一步研究肺部病理和治疗反应的基础；通透性、屏障功能和具体药物反应仍需要相应的测量。