Les biologistes utilisent depuis quelques temps déjà un modèle tri-dimensionnelle intermédiaire entre la culture en tapis cellulaire 2D et l'étude de tissus in vivo : les sphéroïdes. Pour étudier de tels objets, des techniques existent dont celles utilisant des ondes électromagnétiques de basses fréquences. Cependant ces fréquences ne permettent pas de traverser la membrane cellulaire, contrairement aux micro-ondes. Dans cet article, un dispositif de spectroscopie micro-onde adapté à l'étude des sphéroïdes est présenté avec la caractérisation diélectrique de sphéroïde fixé de 0.5 à 20 GHz.