精确控制和测量细胞微环境，特别是氧气浓度，对于开发生理相关的体外模型至关重要。然而，当前的方法往往缺乏研究3D细胞培养中复杂的、依赖氧气的生物机制所需的空间分辨率和通量。在此，我们展示了一种基于微腔阵列的先进平台，配备了集成的比率氧气传感器，称为SensoSpheres。在腔体入口的独特斜面设计使得能够对细胞周围氧气浓度和氧气梯度进行非侵入式实时测量。我们建立了从各种细胞系（例如HepG2，HeLa）生成球形体的协议，并在精确控制的缺氧、常氧和高氧条件下表征其代谢反应。通过剂量反应测定，我们展示了该平台在捕捉对对乙酰氨基酚和顺铂的代谢变化的敏感性。此外，我们引入了氧气消耗恢复率（OCRR）作为一种新参数，以量化细胞暴露于毒性化合物（如顺铂和对乙酰氨基酚）后的韧性。该高通量兼容平台代表了一项重大的方法学进步，使得能够对依赖氧气的细胞过程、药物毒性和代谢适应进行详细研究。其在微流体系统中的集成潜力为更复杂的器官芯片模型铺平了道路，最终提高了临床前研究的预测能力。
Grün等人（周五）研究了这个问题。