基于计算流体力学指导的多相微流控技术构建可调控3D肿瘤仿生模型

为解决传统2D培养难以模拟肿瘤力学微环境的问题，来自XX的研究团队开发了多相微流控生物制造平台。该技术通过CFD模拟优化，在凝胶纤维边界内构建了可自支撑的3D肿瘤模型（离散球体/连续纤维体），实现了固体应力(solid stress)和肿瘤-微环境互作的仿生重现，为药物筛选和精准医疗提供了高保真研究工具。

　　

这项突破性研究展示了一种革命性的多相微流控生物制造策略。通过计算流体力学(CFD)模拟预判水凝胶前体的流变特性，科研人员成功在凝胶微纤维边界内构建了两种仿生结构：尺寸可控的离散肿瘤球体(spheroids)能模拟固体应力，而具有透明质酸(HA)液态核心和结冷胶(GG)固态外壳的连续纤维体(fiberoids)则完美复刻了胶质瘤-星形胶质细胞的相互作用。

该平台巧妙解决了传统3D培养的操作难题——连续水凝胶稳定化使这些柔软结构具备出色的可操作性。特别值得注意的是，受限的球体腔室能诱导细胞自发形成3D构象，同时产生类似真实肿瘤的机械应力，为研究机械信号转导(mechanotransduction)与耐药性的关系提供了理想模型。

计算指导的制造流程大幅减少了试错成本，而双室设计的纤维体结构更开辟了研究细胞间动态的新维度。从药物反应测试到肿瘤微环境模拟，这项技术为癌症研究提供了兼具高吞吐量、可定制性和生理相关性的创新工具，在肿瘤机械生物学研究和精准医疗开发中展现出巨大潜力。