目前,癌症已经严重威胁到人类的健康,癌症的转移和复发是导致癌症患者治疗失败的根本原因,其中癌症干细胞（Cancer Stem Cells,CSCs）的存在是非常重要的因素,由于癌症干细胞具有耐药和抗辐射疗法的特点,至今仍无法有效的杀死CSCs。因此能够准确识别出CSCs并进行针对性治疗,对癌症的预防、早期诊断以及治疗有着重要的临床意义。本论文主要从表型差异的角度来研究CSCs和普通癌细胞,包括基于癌细胞体外培养成球的生长特性和CSCs与普通癌细胞内硫化氢含量不同。借助静电纺丝技术制备出的聚己内酯（PCL）纤维膜和多微井结构的聚己内酯三维纤维膜（PCLwith wells,wPCL）,该纤维膜具有大的长径比,其表面能高,透气性好和无生物毒性等优点,发展了基于静电纺丝技术进行肿瘤球的培养及内源性H₂S气体检测的方法。本论文的具体工作如下:（1）基于癌细胞体外培养成球的生长特性,提供了一种培养肿瘤球的方法。首先,我们将铝箔表面处理为疏水的性质,并在疏水性铝箔的表面上滴加水,即可在其表面形成球形;然后借助低温的条件使其结冰成冰球,通过控制滴加水的多少和位置即可根据需要控制形成冰球的大小以及冰球之间的距离;最后借助静电纺丝技术,以冰球为模板制备出了 wPCL纤维膜,其含有多个特定形状和大小的微井。以冰球为模板制备三维材料与传统的金属或硅制品为模板相比有着自身的优点,如操作简单,生物相容性好,无需额外去除模板和费用低等。接下来利用悬滴法在制备的wPCL进行肿瘤球的形成实验。滴加细胞悬液于纤维膜的微井中并将其翻转180°呈悬滴状,wPCL上的微井结构能够保持液滴的稳定性进而减小对肿瘤球形成过程的干扰。基于电纺丝的纤维膜具有良好的透气性进而确保了O2和CO₂在细胞液和周围环境之间的交换。（2）鉴于CSCs与普通癌细胞中的H₂S的含量不同,利用金银核壳结构纳米棒（AuNR-Ag）修饰的静电纺丝纤维膜传感器实现内源性H₂S的检测。本实验首先合成AuNR-Ag粒子,该粒子有着局部环境依赖的光学性质,在长波长处的等离子共振对局部折射率变化是高度敏感的。这种AuNR-Ag粒子在存在极少量硫化物的情况下,其吸收光谱表现出可检测的颜色变化或波长红移现象。并基于静电纺丝纤维膜具有大的比表面积和透气性好等优点,有希望进一步提高气体检测的灵敏度,因此在本实验中首先制备出AuNR-Ag修饰的静电纺丝纤维膜传感器,该传感器与H₂S气体反应后会生成Ag2S,光谱会发生波长红移的现象,并且波长红移的速率将随着外部硫化物浓度增加而增加,并且在一定范围内,硫化氢浓度的对数与红移的波长Δλmax呈线性关系,因此可以用来检测H₂S。本实验中该方法检测出了活细胞释放的H₂S气体。