微重力環(huán)境下細胞三維培養(yǎng)的核心難點的是細胞聚集可控性和培養(yǎng)體系穩(wěn)定性，二者直接決定三維細胞球的均一性與功能真實性。

具體關(guān)鍵難點可分為3點：

1. 細胞聚集與形態(tài)調(diào)控難：微重力下細胞失去重力引導(dǎo)的沉降方向，易隨機聚集形成大小不均、結(jié)構(gòu)松散的細胞團，難以精準(zhǔn)控制三維球的直徑、密度和內(nèi)部細胞分層，影響實驗重復(fù)性。

2. 營養(yǎng)與代謝物傳遞不均：三維細胞球會形成“營養(yǎng)梯度"，外層細胞易獲取培養(yǎng)基中的營養(yǎng)和氧氣，而核心細胞常因傳遞受阻出現(xiàn)缺氧、代謝廢物堆積，導(dǎo)致細胞凋亡，無法模擬體內(nèi)真實的細胞存活環(huán)境。

3. 培養(yǎng)體系適配性差：地面常用的培養(yǎng)皿、離心管等容器，在微重力下會出現(xiàn)培養(yǎng)基流動紊亂、氣泡難排出等問題；同時，傳統(tǒng)貼壁培養(yǎng)所需的基質(zhì)材料，在微重力下難以穩(wěn)定附著細胞，需重新研發(fā)適配微環(huán)境的載體與容器。