Les sphéroïdes, agrégats de cellules, constituent un modèle biologique intermédiaire très intéressant entre la culture cellulaire 2D sur tapis cellulaire et les approches in vivo 3D. Ils permettent en effet d'obtenir des résultats pertinents vis à vis de la complexité du vivant, tout en évitant des problèmes éthiques et le recours coûteux d'une animalerie et les limitations induites par un modèle biologique 2D plus éloigné des considérations physiologiques. Les techniques actuelles d'analyse de sphéroïdes sont essentiellement optiques. Pourtant, la caractérisation de leurs propriétés diélectriques peut apporter des informations nouvelles et complémentaires. Ainsi, un capteur hyperfréquence dédié a été développé et optimisé. Initialement avec une configuration fluidique ouverte qui induisait des dispersions dans les mesures, une structure optimisée a été élaborée avec une configuration fluidique plus évoluée, assurant une caractérisation diélectrique micro-ondes stable. La caractérisation de cette amélioration fait l'objet de cet article à l'aide de billes de polystyrène.