现有的药物高通量筛选技术存在低成功率的缺陷，并未改变药物研发高投入和高风险现状，其原因在于检测药物靶标单一和脱离真实生理环境。而在组织工程领域，器官制造还任重道远，但现有的技术足以构建某些仿真的微生理系统。本项目研究基于细胞组装技术的能量代谢系统建模理论和方法，及在药物高内涵筛选和代谢组学研究领域的应用。采用计算机建模和实验建模相结合的方法，研究能量代谢系统建模仿真；采用细胞离散堆积三维组装、生物材料成型、脂肪干细胞培养分化、实时无损荧光检测等方法，构建可仿真能量代谢系统功能的三维多细胞微系统。解决能量代谢系统建模的基本理论、细胞组装和功能控制等关键问题。针对药物研发，给出代谢综合症病理模型和应用于高内涵药物筛选的方案；并为代谢组学提供研究模型。从而为组织工程学开辟新的研究应用方向，为将来的发展积累理论和技术，解决药物研发领域的研究困境，推动代谢组学研究。