在精准医学中，构建具有复杂的结构和功能的体外癌细胞模型，对于临床药物筛选尤为重要。体外单层肿瘤模型广泛用于肿瘤生长和药物敏感性研究，但二维结构缺乏一些关键的生理特征。在研究治疗药物的反应时，三维细胞培养可以更合理地模拟组织和器官的形态特征和生理功能。

然而，传统的三维细胞培养方法依赖于实验室的精细操作与庞大的培养设备，严格的培养环境限制了他们在临床医疗中的应用。构建便携式细胞培养设备可以针对复杂的疾病进行个性化、针对性的药物筛选，对治疗复杂疾病具有重要的临床意义。

对此，光明实验室智慧医疗团队通过研究，构建了一个集成的便携式装置，在特定的超声辐射力下驱动悬浮细胞，实现无接触的快速三维细胞阵列和培养。该装置可以通过调整输入频率来改变三维细胞球体的数量和位置，对声场构建的细胞球体的多重评估表明该方法具有出色的细胞安全性。此外，通过研究，团队成功构建了MCF-7 和 Hela 细胞的三维共培养，并通过团队研发的装置形成的组装球体证明了药物筛选的功能。

用于三维细胞培养的全集成、便携式超声设备的工作原理与电路设计

与传统三维细胞培养方法的缺点（劳动密集操作、移动不便）相比，新的培养装置具有高通量、自动化、低成本等优点，并且可以更容易地与检测设备集成，以进行进一步分析。通过整合等温、CO₂供应等组件，该装置有望构建可独立操作的便携式三维细胞培养系统，无需培养箱、显微镜及相应设备，有助于快速培养、观察、药物筛选、三维细胞球体测试等应用。这种便携式声学装置还可以结合多细胞混合通道，实现多细胞共培养；结合成像组件，探索细胞迁移和侵袭，在临床细胞培养和精准医疗方面都具备广阔的应用前景。

利用便携式集成超声设备培养的三维细胞阵列

实验室简介

人工智能与数字经济广东省实验室（深圳）（以下简称光明实验室）为省政府批准筹建的第三批广东省实验室之一，经市政府批准已设立为事业单位。实验室面向人工智能与数字经济的重大战略需求，由广东省政府统筹规划及顶层设计，深圳市政府主导建设、运营与管理，深圳大学作为牵头建设单位。实验室致力于打造人工智能与数字经济全链条创新平台、数字经济区域开放产学研合作平台、创新人才聚集和培养的基地以及核心技术成果转化和孵化平台。在此建设目标下，实验室遵循“创新、责任、进取、合作”的核心价值观，主要围绕区块链与金融科技、智能传感与精准医疗、机器学习与智能系统、泛在感知与智慧城市四个方向展开研究。

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人工智能与数字经济广东省实验室（深圳）

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