为了深入了解海绵骨针形成过程的各种条件及控制因素，该课题组以潮间带海绵繁茂膜海绵为模式生物，建立了从细胞培养到组织块反应器培养的多平台观测体系。其中在传统的细胞团培养基础上，提出了基于海绵干细胞——原细胞的富集原细胞的细胞团培养方法，并以此为基础，通过调控培养基中的硅元素等微量元素，进行细胞培养体系中硅质骨针分泌、生长及定位的考察。发现，海绵骨针的生长变化以及在海绵细胞聚集体内的定位与海绵细胞运动密切相关。

    硅酶是一类存在于海绵骨针轴丝蛋白中并被认为具有催化原硅酸聚合成二氧化硅的能力，进一步研究表明，硅酶还能够催化四乙基原硅酸盐等原硅酸类似物聚合。基于此，通过在海绵外植体培养体系以及富集原细胞的细胞团中引入硅烷偶联剂，能够改变新生骨针的化学构成，并进而影响海绵骨针的物理、化学性质。有望通过这一手段获得一些性能独特的生物相容性好的生物硅质材料。