知道新细胞正在获得营养是很重要的，莱斯大学科学家正在研究一种确定的方法。生物工程师简•格兰德-艾伦的莱斯实验室(Rice lab)发明了一种软微粒子传感器，用于监测作为生长组织支架水凝胶中的氧含量。莱斯布朗工程学院和其他地方正在开发的水凝胶可以放置在受伤处，植入活细胞后，水凝胶会促进新肌肉、软骨的生长，或许有一天，还会促进整个器官的生长，理想情况下，水凝胶会吸引血管注入这种物质，为细胞提供营养。
格兰德-艾伦和团队设计了荧光粒子来报告凝胶内的氧气含量，研究发表在《ACS生物材料科学与工程》上。Grande-Allen说：我们一直在与肠道机械生物学的科学家合作，希望用一种直接的方法告诉我们在三维组织培养中有多少氧，当想要获得特定水平的氧气时，要确定这就是细胞所获得的。有多种方法可以做到这一点，可以建立计算模型，但必须对氧气渗透培养基和三维支架材料的方式做出几个假设，更好的方法是直接测量。
主要作者里德威尔逊，医学博士/博士，莱斯大学和贝勒医学院的学生，在莱斯大学校友马修·赛普和莱斯大学研究生塞尔吉奥·巴里奥斯的基础上，开发了一种软微粒，这种微粒含有一种基于钯和参考荧光团的氧触发荧光分子。
威尔逊经历了几次染料组合和浓度的反复试验，以开发出这些微粒。在三维培养中使用对氧敏感的荧光团问题是，它们的信号不够亮，无法可靠地测量。所以在微粒中加入高浓度的染料，这样就可以对氧浓度进行更可靠的测量。
这些颗粒可以和活细胞一起悬浮在水凝胶中，实验表明对这些细胞没有毒性。荧光元件发出的信号可以在各自波长上读取，但能力在于将两者的反应结合起来，这使临床医生能够测量组织中2毫米远的氧气含量。这很小，但氧气扩散的极限通常很小，有些细胞非常接近血液供应，血红蛋白血细胞带来高氧水平。但微生物群中的一些细菌通常厌氧，在没有氧气的情况下生存得更好。
当以合适的波长照射这些粒子时，它们不会受到光漂白(褪色)的影响，也不会像较大的荧光粒子那样从水凝胶中下沉，即使是在储存一年之后。软骨和某些类型的病变心脏瓣膜等组织没有血管网络，但细胞生长旺盛。研究人员一直想知道这些细胞是如何获得营养的，以及它们需要什么才能存活，在实验室里，利用氧传感微粒和其他技术来拉伸活的和工程材料，可以开始着手回答这些问题。
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