癌症转移是导致患者长期存活率下降的主要原因。在这一领域，很难建立一个能够真正还原癌症转移过程的体外模型。传统的动物模型和二维细胞模型在研究模拟癌症转移方面仍然存在明显的局限性。

组装体是一种具有空间布局的复杂器官系统，由多种细胞类型产生，为模拟癌症转移提供了新的途径。目前的建设方法存在选择性差、毒性高等问题，很难准确恢复癌症转移过程。因此，有必要开发一种安全、稳定、高性能的新技术，以建立真正可靠的癌症转移模型。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院科学仪器研究所(筹集)研究员马腾团队与哈尔滨医科大学教授田野团队合作，在《细胞报告物理科学》中发布最新成果。合作团队围绕全息镊子和三维细胞培养技术，通过全息镊子科学仪器产生的具体生物医学应用，搭建了类器官-细胞球在线组装平台，通过该平台搭建了精确、可靠、多功能的肝癌转移组装模型。

在这项研究中，研究人员主要专注于肝癌转移模型，开发了一种组织工程技术——全息音镊，通过个性化构建多重复合音场，完成了对肝癌细胞球的非接触和精确控制。研究还利用人体多功能干细胞诱导技术，将能够同时表达肝脏和胆管结构功能的肝胆器官进行分化，利用表达绿色荧光蛋白的人体肝癌细胞系HuH-7构建肝癌细胞球。同时，通过对免疫荧光染色和RNA测序的分析，系统评估了不同参数下三维音场对肝胆器官和细胞球安全性的影响。

基于全息镊子和三维细胞培养技术，研究人员进一步开发了“类器官-细胞球在线组装平台”，用于构建体外单灶和多灶肝癌转移模型，通过免疫荧光和Bulk RNA测序验证模型的稳定性。实验结果表明，肝癌转移模型可以可视化肝癌在肝胆系统周围的渗透过程，并在肝癌转移过程中增加表达特异性的信号通道。

为了展示该模型的多功能性和实用性，研究人员通过酒精刺激构建了一个类器官，可以表达酒精性肝病的病理和生理过程，并通过该平台评估了酒精性肝病器官和正常肝胆器官侵入肝癌细胞球的易感性。免疫荧光染色的定量分析显示，肝癌细胞球对酒精性肝病器官的浸润程度明显大于对正常肝胆器官的浸润程度。

该研究验证了三维音场对三维细胞培养模型基因安全的影响，开发了“类器官-细胞球在线组装平台”，成功构建了准确、可靠、多功能的肝癌转移模型，有望为研究癌症转移系统提供全新的策略和平台。