“在保持其個體表型的同時提供組織之間的交流一直是一項重大挑戰，”該研究的主要作者、哥倫比亞大學幹細胞和組織工程實驗室副研究科學家凱西·羅納德森－博查得說，“因為我們專注於使用源自患者的組織模型，我們必須單獨使每個組織成熟，以便它以模仿患者身上的反應方式發揮作用，我們不想在連接多個組織時犧牲這種先進的功能。在體內，每個器官都維持著自己的環境，同時通過攜帶循環細胞和生物活性因子的血管流動，與其他器官相互作用。因此，我們選擇通過血管循環連接組織，同時保留維持其生物保真度所必需的每個單獨的組織生態位，模仿我們的器官在體內連接的方式。”
組織模塊可維持一個月以上
研究團隊創建了組織模塊，每個模塊都在優化的環境中，並通過選擇性滲透的內皮屏障將它們與常見的血管流分開。個體組織環境能夠跨越內皮屏障並通過血管循環進行交流。研究人員還將產生巨噬細胞的單核細胞引入血管循環，因為它們在指導組織對損傷、疾病療效的反應方面發揮著重要作用。
所有組織均來自同一系人類誘導多能幹細胞，從少量血液樣本中獲得，以證明個體化、患者特異性研究的能力。而且，為了證明該模型可用於長期研究，該團隊將已經生長和成熟4到6周的組織在通過血管灌注連接後又維持了4周。
研究人員還證明了該模型如何用於研究人類環境中的重要疾病，並檢查抗癌藥物的副作用。他們研究了多柔比星（一種廣泛使用的抗癌藥物）對心臟、肝臟、骨骼、皮膚和脈管系統的影響。他們表明，測試效果概括了使用相同藥物進行癌症治療的臨床研究報告的效果。
使用該模型研究抗癌藥物
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