比较肝组织代谢对前药作用的影响
前药经体内代谢后可形成活性产物，进而影响靶组织或其他组织。2020 年发表于 Acta Biomaterialia 的研究构建了多组织芯片，比较有无肝组织参与时其他组织的药物反应。
研究使用人来源球状体及含细胞水凝胶结构。团队来自维克森林再生医学研究所（Wake Forest Institute for Regenerative Medicine）等美国机构，先研究肝、心和肺组成的体系，再增加神经、内皮及睾丸相关模型，以观察更多组织共同培养的可行性。
装置材料、循环体积与 3 组织共培养
作者首先处理多组织培养中的工程问题：培养液体积过大可能稀释组织分泌物，装置材料可能吸附药物，复杂管路则影响操作与观察。研究采用玻璃和热塑性材料为主的装置，并将不同组织放在可直接成像的区域，通过循环培养液进行物质交换。
共同培养 21 天后，3 类组织的细胞活力均超过 80%。肝和心模型采用球状体，肺相关模型中使用了 A549 细胞。
研究将三维材料放在各自区域内，既维持细胞所在位置，也改变流动直接作用于细胞的方式。与前一代使用多个独立装置和较大液体体积的系统相比，小型布局希望减少分泌物稀释和材料带来的影响。
有无肝组织时的卡培他滨反应
在 3 类组织共同培养的实验中，研究加入卡培他滨，并以未经药物处理的体系作为参照。保留肝组织时，心和肺相关模型的活力分别相对对照下降约 38.3% 和 37.1%。
药物处理前移除肝组织后，心和肺模型的活力与未经药物处理的对照相比没有显著差异。卡培他滨是可代谢形成 5-氟尿嘧啶的前药，作者据此解释，有肝组织参与时观察到的损伤与其代谢活化有关；本项比较主要依据组织活力变化。
6 类组织的集成培养设计
随后构建的 6 类组织体系纳入肝、心、肺、内皮、脑和睾丸相关构建物，采用更紧凑的装置布局。共同培养 21 天时，研究报告各模型维持较高细胞活力，支持人来源原代或多能干细胞衍生材料在同一体系中培养。
研究没有直接测量氧和营养水平，也没有完全按照人体循环分配各组织的流量。内皮细胞包埋在水凝胶中，在本次实验中未形成血管网络。
组织数量增加时，芯片内部的组织与液体体积比由约 1:8.7 改为 1:4.7，使组织产生的物质较少被稀释。这些数值仅描述芯片内部，系统另有外接循环储液；作者指出，模型比例仍与人体组织和体液比例有差距。
异环磷酰胺呈现肝相关神经组织反应
6 类组织共同培养的实验选择异环磷酰胺。保留肝组织并给予药物后，脑相关构建物的活力约为 48.8%，低于对照的约 72.4%；移除肝组织的药物组约为 72.9%，与对照相近。其他组织没有出现同样明显的活力变化。
结合有无肝组织的对照与异环磷酰胺已知的代谢途径，作者推测神经组织损伤与肝代谢有关。研究未通过质谱直接测定相关代谢物。
后续补充代谢物与组织损伤检测
作者提出，后续可用质谱补充代谢物分析，并检测细胞坏死、凋亡及剂量相关毒性。代谢组、蛋白组和基因组分析还可帮助评价体系功能，以及培养过程中是否发生表型改变或遗传漂变。