ปัจจุบันการเพาะเลี้ยงเซลล์เพื่อการวิจัยและพัฒนายาสำหรับผู้ป่วยมะเร็งส่วนใหญ่จะเพาะเลี้ยงเซลล์ในรูปแบบสองมิติ (adherent cell model) ที่เซลล์จะเกาะติดกับภาชนะหนึ่งด้าน ส่วนอีกหนึ่งด้านจะสัมผัสกับอาหารเลี้ยงเซลล์ ทว่ารูปแบบเซลล์ดังกล่าวไม่สะท้อนถึงการจัดเรียงตัวตามธรรมชาติและไม่ตรงกับพยาธิสภาพของเซลล์มะเร็งในร่างกาย ดังนั้นการเพาะเลี้ยงเซลล์สามมิติ (three dimensional cell culture)จึงถูกพัฒนาขึ้นเพื่อให้ได้รูปแบบเซลล์ที่มีความสอดคล้องกับสรีรวิทยาและพยาธิสภาพของโรคโดยเฉพาะมากกว่ารูปแบบเซลล์สองมิติ รูปแบบเซลล์สามมิติจะมีสภาพการกระจายตัว (celldistribution) อันตรกิริยาระหว่างเซลล์ (cell to cell interaction) ที่สอดคล้องกับสรีรวิทยาและพยาธิสภาพของโรคมะเร็ง (tumor physiology) ที่เซลล์มะเร็งมักจะจับกลุ่มเป็นก้อนอยู่ภายในชั้นเนื้อเยื่อมากกว่าการเติบโตเป็นชั้นเดียว (monolayer) และมีรูปแบบการได้รับอาหารเลี้ยงเชื้อต่างจากแบบสองมิติ (รูปที่ 1) อย่างไรก็ตามการเพาะเลี้ยงเซลล์สามมิติยังมีข้อจำกัดบางส่วน เช่น ความไม่แม่นยำของโมเดลในการเตรียมแต่ละครั้ง อาทิ อาจเกิดความแปรปรวนของลักษณะกายภาพ ลักษณะสัณฐานวิทยาของเซลล์ และองค์ประกอบภายในเซลล์ ซึ่งเปลี่ยนแปลงตามขนาดและรูปร่างของเซลล์รูปแบบสามมิติที่สร้างได้แต่ละครั้ง

จากการศึกษาได้มุ่งเป้าไปที่การนำเทคนิค Synchrotron radiation FTIR microspectroscopy, SR-microFTIR) ที่มีต้นกำเนิดพลังงานจากแสงซินโครตรอนมาใช้ตรวจสอบ ติดตามคุณภาพของเซลล์รูปแบบสามมิติที่เตรียมขึ้น เพื่อใช้เป็นแบบจำลองสำหรับการวิจัยและพัฒนาทางคลินิก โดยเทคนิคดังกล่าวมีข้อดีคือ มีศักยภาพสูงในการติดตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ สามารถลดเวลาการเตรียมตัวอย่างและลดค่าใช้จ่ายในการวัดตัวอย่างแต่ละครั้งเมื่อเทียบกับเทคนิคอื่น เช่น เทคนิคการวัดปริมาณการแสดงออกของยีน (gene expression) ดังนั้นการนำเทคนิค SR-microFTIRมาวิเคราะห์ตรวจสอบคุณภาพของเซลล์สามมิติ จึงนำไปสู่ข้อมูลที่เป็นองค์ความรู้ใหม่และสามารถนำไปประยุกต์ใช้สำหรับงานวิจัยและการทดสอบทางคลินิกได้มากขึ้น

โดยผู้วิจัยนำมะเร็งผิวหนังชนิดเมลาโนมา (malignant melanoma) ซึ่งเป็นมะเร็งที่มีลักษณะความผิดปกติทางพันธุกรรมที่ซับซ้อน มีอุบัติการณ์การตายสูงเมื่อเปรียบเทียบกับมะเร็งผิวหนังชนิดอื่นมาเป็นเซลล์ตัวอย่างในการวิจัย พบว่าการดูดกลืนแสงของเซลล์มะเร็งชนิดเมลาโนมารูปแบบสองมิติและสามมิติ มีค่าการดูดกลืนแสง FTIR ที่แตกต่างกัน (รูปที่ 2ก) โดยเซลล์ชนิดสามมิติมีปริมาณของไขมันและกรดนิวคลีอิกลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์รูปแบบสองมิติ และโครงสร้างของโปรตีนในเซลล์สามมิติต่างจากเซลล์สองมิติ (รูปที่ 3) ซึ่งผลดังกล่าวสอดคล้องกับการทำงานของโปรตีนภายในเซลล์ และโดยเทคนิค SR-microFTIRสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบภายในเซลล์สามมิติที่มีขนาดและความหนาแน่นของเซลล์แตกต่างกันได้ จากการจำแนกความแตกต่างของการดูดกลืนแสง FTIR (รูปที่ 2ข) โดยพบว่าความหนาแน่นของเซลล์ที่เพิ่มขึ้นสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของปริมาณกรดไขมัน (fatty acid) และการเพิ่มขึ้นของปริมาณกรดนิวคลีอิก (nucleic acid) จากผลที่พบนี้นำไปสู่การประยุกต์ใช้เทคนิค SR-microFTIRสร้างดัชนีวัดทางชีวภาพ (biomarker)เพื่อวัดและติดตามคุณภาพของเซลล์ชนิดสามมิติต่อไปในอนาคต ทั้งนี้ผลการศึกษานี้เป็นข้อมูลส่วนหนึ่งของผลงานที่วิเคราะห์ตัวอย่างเซลล์ด้วยเทคนิค SR-microFTIRซึ่งผลงานวิจัยฉบับสมบูรณ์จะมีการตีพิมพ์เผยแพร่ต่อไป