把药敏检测流程整合到液滴芯片
患者来源肿瘤类器官可以用于观察药物反应，但培养、加药、换液和成像往往分散在不同操作中。中国科学技术大学、苏州大学附属第二医院等机构的团队在 Microsystems & Nanoengineering 报道主动矩阵数字微流控平台，将这些环节整合到同一芯片，研究对象是肺腺癌患者来源类器官。
平台通过电润湿控制液滴的生成、移动、合并、混匀和稀释，配合温度调节与成像模块。研究使用的芯片具有 128 × 128 电极阵列，类器官随液滴在预处理、反应和观察区域之间移动。芯片上的浓度梯度可按程序形成，减少各检测环节间的样本转移。
先建立并确认肺癌类器官
研究首先展示了 3 位肺腺癌患者的模型建立过程。细胞聚集体随培养时间逐渐增大，到第 20–28 天形成约 100–150 μm 的类器官。不同患者的模型形态有差异，有的较小且均匀，有的体积更大或形状不规则。活死染色显示这些模型能够维持细胞活性。
第 28 天的免疫荧光检测显示 CK7 和 TTF-1 表达，与肺腺癌来源相符。后续药物检测使用了 5 位患者的模型，包括文中编号 3、4、7、9 和 10。
类器官如何进入检测液滴
在使用患者材料前，团队先用 A549 肺癌细胞形成的三维肿瘤球优化装载条件，比较不同起始细胞密度下形成的大小分布，选择 70–150 μm 的肿瘤球进行液滴操控测试。随后再将患者来源类器官用于培养及顺铂检测。
团队将带有类器官的液滴分割并进行图像识别，再把符合条件的液滴移到培养区域。经过优化，含类器官的液滴占比超过 71%，空液滴被移出检测区。该比例用于评价液滴装载，后续生物学试验采用筛选后的类器官液滴。
芯片可操控 1–100 nL 的液滴，20 张芯片的体积测试显示变异系数低于 3%。温度模块维持约 37 ℃，波动约 ±0.3 ℃。在 72 小时的芯片培养观察中，类器官面积从 24 小时约 10,000 μm² 增至 72 小时超过 13,000 μm²；Calcein-AM/PI 染色也显示培养后保留细胞活性。作者将液滴稳定性与芯片的夹层封闭结构、油相覆盖、温度调节及低扰动放置联系起来。
顺铂引起的类器官损伤随浓度和时间变化
研究以顺铂作为药敏测试药物，设置 0.01、0.1、1、10 和 100 μM 5 个浓度。连续成像记录同一模型在不同时间的形态：给药 12 小时后可见程度不同的收缩和损伤，72 小时后，较高浓度下出现更明显的结构解体与细胞死亡。
活死染色进一步显示，高浓度顺铂处理后 PI 红色荧光增加，提示细胞膜完整性受损。团队据此计算不同患者模型的抑制情况，5 个模型总体都表现出随顺铂浓度增加而增强的反应。检测同时保留形态和荧光指标，可观察损伤出现的时间及不同模型间的差别。图像分析使用 ImageJ，浓度反应曲线使用 GraphPad Prism 9 拟合；荧光比例与孔板的 ATP 信号分别计算，再比较各患者模型的反应趋势。
芯片与 96 孔板怎样比较
论文还将芯片结果与传统 96 孔板检测作比较。两种平台均观察 72 小时的顺铂作用，但使用的活性测量不同：芯片采用荧光活死染色，孔板采用 CellTiter-Glo 3D 测量 ATP。两类检测都给出浓度依赖的抑制趋势，芯片中观察到的抑制普遍更强。
作者认为，微小液滴中的药物输运、组织接触及局部培养环境可能造成芯片与孔板的差异。两种平台采用的活性检测也不同。论文没有比较这些患者接受顺铂后的疗效，类器官药敏结果与临床反应的关系仍待研究。
一体化药敏流程仍需扩大药物验证
当前工作展示的是从液滴操控到培养、加药、染色和成像的一体化流程，以及单一药物在多个患者模型中的测试。对于有限的临床材料，小体积液滴有利于把样本分配到多个条件，也方便连续跟踪模型形态。
作者提出进一步测试其他药物类别、联合用药和免疫治疗相关模型，并改进活检样本处理、长期培养和跨临床机构的标准化操作。