药物反应检测先受到类器官内部扩散限制
神经类器官的中心区域可能因氧气和营养供应不足而出现低活性甚至坏死。将球状组织放到平面电极上后，贴近电极的一侧也可能得不到充分供应；药物即使加入培养液，也不一定能均匀到达仍有功能的细胞。美国印第安纳大学伯明顿分校（Indiana University Bloomington）等团队在 Cell Stem Cell 报道，用网格管道改善这类扩散问题，并实测芬太尼反应。
团队在人体干细胞来源的中脑类器官中设置三维打印管道网络，让培养液可沿通道接近组织内部，再与不含该支架的常规模型比较。模型在常用孔板中培养，结合摇动形成流动。这里的“血管网络启发”指几何结构与扩散思路，组织中并没有血管细胞。
供氧与分子进入改善，细胞组成也随之不同
研究在第 15、30、60 和 180 天检查缺氧，改良模型几乎未见明显缺氧核心，常规模型则形成缺氧和坏死区域。示踪分子覆盖 615 Da、36 kDa 和 105 kDa 3 个分子量层级；改良模型中的分布更均匀，常规模型主要在表面呈现较浅的荧光层。
持续观察至第 180 天，改良模型保留较多神经祖细胞，细胞死亡与应激相关表现较少。第 60 天的单细胞分析也发现，常规模型祖细胞中内质网应激、缺氧和营养不足相关通路更突出。供给条件因此会影响用于药物研究的基线状态，不能只由外观是否形成球体判断模型质量。
中脑特征的比较包括细胞标志、多巴胺检测与单细胞数据。第 60 天，在非坏死区的成熟神经元中，多巴胺神经元比例为改良模型 37%、常规模型 25%。另一项单细胞组成分析中，相应比例为 22% 与 15%；这两组百分比的取样与分母不同。
单细胞数据分别包含改良模型的 9,482 个细胞、常规模型的 8,148 个细胞，并与公开人胚胎中脑的 1,977 个细胞数据比较。这些是分析细胞数，不是独立培养批次或供者数；结果支持改良模型在部分细胞组成和表达特征上更接近参照。
第 90 天检测到更完整的神经网络活动
团队用每孔 64 个电极的多电极阵列（multielectrode array，MEA）比较第 90 天模型。两组均可出现自发放电与网络爆发，但改良模型的活动分布较均匀，常规模型则有低活性中心，较远区域之间的功能连接也较稀疏。
活跃电极数的组平均值为 42.5 对 24.3，平均放电频率为 3.12 对 1.05 Hz，爆发频率为 0.52 对 0.21 Hz，均为改良模型较高。网络聚集、效率和密度等指标也改善。这些比较反映的是检测到的网络功能，与神经元标志物表达属于不同的检测终点。
芬太尼处理后的电活动与基因表达分别评价
急性药物实验在同一类器官处理前、加入 50 nM 芬太尼 20 分钟后分别记录。改良模型的放电事件、爆发和同步网络活动减少，平均放电频率、爆发频率与活跃电极指标均出现下降；常规模型在同一处理条件下未检出显著变化。药物比较报告 n=11，来自 3 次独立实验。
团队将两组反应差别与模型的扩散条件、基线活性和电极接触联系起来。这些因素同时变化，实验没有单独比较各自的贡献。
转录分析另采用 2 月龄改良模型，比较同一浓度芬太尼处理 2 天与未处理条件。神经元和星形胶质细胞中，应激、凋亡及衰老相关基因集更突出，而多巴胺处理、神经发育及轴突/突触形成相关表达在未处理组较高。这些分析描述的是基因表达及通路富集的变化。
刚性管道与摇动培养仍有生理差距
作者指出，支架材料存在自发荧光，可能影响高灵敏度活细胞成像；刚性管道不能随组织生长而像血管一样变形，也难完全重现毛细血管的分级结构。摇动培养提供了流动，却不能完整模拟生理循环。
由于没有内皮等血管细胞，这一模型无法覆盖所有依赖血管细胞功能的发育或病理过程。当前药物验证集中于芬太尼示范；其直接贡献是把扩散、基线网络功能和药物响应一起比较，更多药物和来源仍需分别检验。