在实验室中复制癌细胞与其他细胞的交互作用比较困难。生物学家一般在一个塑料板上培养一种细胞，这样一来就没有办法展示出活体生物中各种细胞间的交互作用了。现在，麻省理工学院的衍生公司AIM Biotech根据多年的研究发明出了一种微流体设备，这种设备可以让研究人员在一种模拟自然组织的三维水凝胶环境中同时培养多种细胞。
AIM Biotech的联合创始人，麻省理工学院机械工程与生物过程学教授Roger Kamm解释道，这种设备的最大好处是可以让研究人员更好地研究生物过程，比如癌症转移，并且让他们能够更精确地捕捉癌症细胞对化疗药物的反应。这种商业仪器最开始是在Kamm的实验室被设计出来的。它是一个包括三个培养室的塑料芯片：中间的培养室用于水凝胶和任何细胞，边上的两个培养槽用于培养额外的细胞。
水凝胶培养室每边都有开口，因此细胞间能够相互作用，就像在活体里一样。癌症药物以及其他试剂可以被加入到这些培养室里，用以观察细胞在人体内的反应。在包括癌症、干细胞、神经科学以及循环系统研究的40余篇论文中，曾经出现了用于各种用途的实验室制造的设备。这个月，AIM Biotech将会把这个仪器投放给13个国家的47个研究小组用以得到用户反馈。
其他人设计的用于三维细胞培养的系统包括用水凝胶填注的深培养皿。Kamm说，由于这些深培养皿和显微镜之间必须保持一定距离，因此很难拍到高分辨率的图像。但是AIM Biotech公司的这套仪器却能像传统培养皿一样被直接放到显微镜下面进行观察，这对成像来说非常有利。从实验室走向世界，2005年，Kamm的实验室发明了一种微流体设备来研究血管生成。
但当时有一个大问题：中央培养室的水凝胶在凝固前就会流到侧槽中，这对细胞培养来说很不利。为了解决这个问题，研究人员用一些迷你柱将水凝胶室拦起来。当水凝胶被注射到培养室的时候它会扩散到迷你柱边上，但是它的液体表面张力使得水凝胶无法再向侧槽渗透，只有细胞能向侧槽移动。Kamm说：“这就是关键。当你把液体注入一个狭小的空间时，表面张力决定了它能向何处渗透，因此我们决定利用表面张力来解决问题。
”不久后，Kamm就在实验室使用这套仪器。在2011年的一项研究中，他团队中的研究人员发现癌细胞能够脱离肿瘤，在血管中逆流移动。在2012年的一项研究中，他们发现巨噬细胞是帮助肿瘤细胞穿破血管的关键。在2013年的一项研究中，Kamm终于捕捉到癌细胞如何通过内皮细胞间的细小缝隙，进而在全身游走的高清视频。“人们试图在试管里做这件事，但是分辨率总不如在微流体系统中得到的高。
”全世界的研究人员都开始注意到这个设备，已经有当地的以及新加坡的科研人员与他们取得了合作。这个设备的研发基金部分来自于新加坡-美国麻省理工学院研究与技术联盟。“很明显，如果这个系统有需求并且吸引人，那么我们就应该开设公司来发展技术，然后把它推向市场。”Kamm说。在得到来自于德雷帕实验室，美国国立卫生研究院以及SMART的种子投资后，Kamm将这个设备的点子带到了麻省理工学院的创新团队。
在那里，来自各个学科的学生将实验室技术变为商业产品。在创新团队的经历还帮助Kamm找到了产品的目标市场。AIM Biotech于2012年在新加坡成立，目前的首席执行官是Kuan Chee Mun，他和Kamm是通过SMART认识的。对抗癌症，据Kamm称，这个设备的一大应用在于研究癌症转移，从而研发更好的疗法——他用这个设备做的就是这方面的研究。
在身体中，癌细胞从肿瘤上脱离，沿着组织进入血液系统，接着卡在别的器官的血管里，然后形成新的肿瘤。AIM Biotech的微流体设备能够创造出一种近似活体的微环境。在这种环境中，内皮细胞被“种”在侧槽或者中央室中，它们能够在水凝胶中形成一张血管的三维网。接着癌细胞被引入，它们可以自由流动或者卡在血管上。
Kamm说这种环境对于测试抗癌药物以及抗血管生成化合物来说非常有用，Kamm认为，很多这些药物效果都不理想，“存在筛选新药的强烈需求”。Kamm补充道，在未来AIM Biotech可以为制药公司提供更精确的癌症药物筛选方案。实际上AIM Biotech最近了解到，它的设备被研究人员用于发现了一些已经过临床测试的疗法的缺陷。
在一篇发表在《综合生物学》杂志上的研究使用了Kamm的微流体技术来筛选用于阻止肿瘤扩散到身体的一些药物。结果发现，药物的有效用量往往比传统试验预计的数量高出两个数量级。Kamm说：“因此二维试验无法有效预测药物的效率。”如果制药公司想要从1000种备选药物中筛选100个来做测试，Kamm说，“我们必须要在一种更加真实的环境下进行筛选。”