药物通过多孔膜进入肿瘤球培养区
美国圣母大学（University of Notre Dame）和密歇根州立大学（Michigan State University）团队在 Proteomics 报道一种三维打印流体装置，用于研究抗癌药进入三维细胞模型后的分布与代谢。
实验使用人结直肠癌 HCT 116 细胞形成球状体。每球起始接种 6000 个细胞，在第 12 至 14 天、直径约 1 mm 时开始测试。球体位于培养插入装置中，底部多孔膜把球体培养液与下方流体通道分开，小分子可通过膜扩散。
通道中的药液以 15 μL/min 流动，球体上方保持 100 μL 培养液。药物进入培养区依靠扩散，球体不直接承受下方流体冲刷。本文的加药实验均在室温进行。
培养区药物浓度逐步升高，约 9 小时后趋于稳定
团队先以 50 μM 伊立替康通入装置，在 0、3、6、9、12、21、24、30 小时取培养区样本，用液相色谱—多重反应监测质谱定量。培养区浓度逐渐升高，约 9 小时达到 50 μM，之后保持平台。
这条曲线直接检查药物通过膜进入培养区的速度。当前装置展示的是上升后稳定的暴露；作者把更接近体内吸收和消除过程的浓度曲线列为下一阶段工作。
原药与活性代谢物出现不同空间分布
研究用基质辅助激光解吸电离质谱成像（matrix-assisted laser desorption/ionization imaging mass spectrometry，MALDI-IMS）观察处理后的球体切片，图像采样间距为 35 μm。药物渗透研究采用 50 μM，代谢研究采用 75 μM 伊立替康。
24 小时后，伊立替康信号主要集中在球体核心，活性代谢物 SN-38 则主要出现在外缘。未加药球体中没有相应伊立替康峰；成像因此分别显示了前药的位置和代谢产物的位置。
作者结合球体外层细胞较活跃的特点，认为外缘分布与局部代谢有关。质谱成像记录了原药和代谢物各自的空间信号。
药物定量与空间成像提供互补信息
培养液定量说明药物何时到达球体周围，切片成像显示药物与代谢物在球体中的位置。两种测量结合，有助于分析平均培养液浓度背后的空间暴露差别。
本次验证限于一个细胞系和伊立替康。装置中的室温处理、缓慢扩散和平台暴露均属于实际测试条件；作者提出后续扩大药物范围，并改进浓度随时间下降的控制。