把分泌信号定位到单个肿瘤模型
肿瘤模型对药物的反应除了生长和活力变化，还包括分泌蛋白的变化。洛桑联邦理工学院（École Polytechnique Fédérale de Lausanne，EPFL）等瑞士团队在 Advanced Science 建立光学芯片，同时测量单个结直肠肿瘤模型的分泌过程和形态，观察低氧和药物处理带来的差异。
芯片把每个肿瘤模型放入独立微孔，两侧另设检测孔。孔间微柱允许蛋白扩散，同时阻隔逸出细胞和较大碎片，减少光谱信号干扰。金纳米孔阵列表面结合血管内皮生长因子 A（vascular endothelial growth factor A，VEGF-A）抗体，分泌蛋白结合后改变局部折射率，使共振峰向长波长方向变化，产生红移。
系统分别采集光谱和明场图像，每 10 分钟记录一次，连续测量 20 小时。每个模型的两侧检测信号取平均，空孔用于校正系统漂移；明场图像则用于提取大小和位置。标定得到的 VEGF-A 检出限约为 157 pg/mL。
比较细胞系模型与 3 名患者来源模型
研究使用 HCT116 结直肠癌细胞，以及 3 名患者手术组织建立的模型，分别记为 MS、NW 和 NS。患者模型先在 Matrigel 中扩增，再转入水凝胶微孔形成尺寸较均一的模型，用于芯片上的单个样本测量。
HCT116 模型内部较致密，患者模型则形成大小不同的腔隙。免疫荧光和流式测量确认这些模型表达 VEGF-A，群体上清的 Luminex 测试则先比较常氧、1% 氧浓度及药物处理的整体分泌变化。随后，芯片分析将这些观察细化到单个模型和不同时间点。
药物条件为 1 µg/mL 放线菌素 D 预处理 1 小时，再换回扩增培养液。研究比较 3 种条件，分别为常氧、低氧，以及低氧加药物预处理，并观察分泌信号、信号变化速率与形态。
低氧和放线菌素 D 改变分泌信号
低氧使 HCT116、MS 和 NS 模型的 VEGF-A 分泌信号高于常氧。MS、NS 的低氧加药组信号降低，NW 模型在 12 和 20 小时的条件间差异则不显著。结果呈现出患者来源模型之间不同的分泌反应。
HCT116 模型在药物预处理后的前 10 小时分泌信号较低，但之后上升，在约 15 小时后超过常氧及低氧组。作者提出，致密模型的外围细胞更容易接触药物，内部细胞可能保留分泌能力；这一结构解释属于论文对观察结果的讨论。
连续检测也让团队能够分析分泌速率。平滑后的信号曲线取一阶导数，得到信号变化的快慢及波动；不同条件在平均速率和波动幅度上也有差异。这一速率来自共振峰位置随时间变化的曲线，用于比较各模型的分泌过程。
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形态成像补充分泌测量
团队使用约 200 帧标注图像训练 ilastik 图像分割，区分模型与背景，再计算轮廓大小和质心。药物处理后，多数模型的大小增长减慢或出现下降；NW 的生长抑制较迟缓，与它较弱的分泌反应一起呈现出不同于其他患者模型的特点。
移动分析累加相邻时点的质心位移，并只比较直径为 150±20 µm 的模型，以减少微孔内活动空间不同的影响。放线菌素 D 组在部分模型中位移较大，NS 各条件的分布则较宽，研究对其组间差异没有给出清晰结论。
这项平台将蛋白分泌、大小和移动放在同一时间轴上。传感器只监测孔内有限区域，因此光谱信号反映的是检测区域中的结合变化；将其换算成模型分泌的 VEGF-A 总量仍受采样范围影响。论文展示的药物实验使用放线菌素 D 和 3 名患者来源模型，后续用途是进一步研究分泌与形态如何随药物作用变化。