3차원(3D) 세포 배양 플랫폼은 최근 조직 또는 종양의 생체 내 미세환경을 재현할 수 있다는 점에서 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 구형(스페로이드) 형성을 위한 조절 가능하고 다용도의 엘라스토머(탄성중합체) 웰 구조와, 이를 조절 가능한 3D 세포 배양 플랫폼으로서의 현장(in situ) 분석에 활용하는 방법을 제시한다. 엘라스토머 구형 웰은 주형이나 고가의 장비 없이, 비혼화성 액체 폴리디메틸실록산(PDMS) 위에 존재하는 수성 액적 사이의 1단계 계면 반응을 이용하여 제작하였다. 표면장력이 서로 다르기 때문에, 다양한 크기와 곡률을 갖는 구형 웰이 액체 PDMS 위에 자발적으로 형성되며, 이는 손쉽게 제어할 수 있다. 이러한 최적화된 웰들의 어레이를 사용하여, 종양세포와 섬유아세포를 공배양함으로써 각 웰 내에서 단일 종양 스페로이드를 높은 효율(최대 97%)로 성공적으로 형성하였다. 이는 암 조직의 복잡한 미세환경을 반영하기 위한 것이다. 또한 계면 웰 내부에서 형성된 종양 스페로이드는 약물 반응을 관찰하고, 반응성 산소종(ROS)을 모니터링하는 데 직접 적용되어, 약물 또는 그 3D 미세환경에 대한 종양세포의 반응을 규명하였다. 본 연구에서 제안하는 플랫폼은 항암 치료제와 종양 미세환경에 대한 다중양식(multimodal) 분석에 유의미한 기여를 제공할 것으로 기대한다.

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