患者的肿瘤细胞对治疗的反应受到许多因素的影响，包括基因改变、肿瘤微环境和肿瘤内异质性。在最近开发的候选药物和癌症疗法数量不断增加的情况下，这可能使得确定最佳治疗方案变得极其困难。除了这些挑战之外，诊断后必须做出治疗决定的时间有限——通常是两周或更短的时间。
现有致癌模型的缺点使其不适合临床使用。患者来源的肿瘤细胞系在传代培养时会发生变化，使其作为肿瘤模型不准确，而由异种移植物(注射到免疫缺陷小鼠体内的患者肿瘤细胞)制成的模型保留了它们的特性，但生产起来既费时又昂贵。源自患者的类器官、肿瘤组织的微型化 3D 版本，在亚培养过程中会失去患者的肿瘤微环境，而及时生产这些类器官以供临床决策仍然是无法实现的。
这些挑战已通过多组织的合作努力得到解决，其中包括来自寺崎生物医学创新研究所 (TIBI) 和杜克大学的科学家，由 TIBI 的首席科学官兼教授沉西玲博士领导。
正如他们最近在Cell Stem Cell上发表的文章中所述，该团队开发了一种基于液滴的微流体技术，可以在一小时内从癌症患者的活检中产生微有机球 (MOS)。患者肿瘤、免疫和结缔组织细胞迅速形成微型肿瘤，在数千个这些 MOS 中保留原始微环境，可用于测试许多药物条件。对各种癌症起源的 MOS 的测试表明，保留了细胞的遗传特征，以及原始肿瘤组织的基因和免疫抑制标志物表达。
使用来自一小群转移性结直肠癌患者的 MOS 进行的初步测试针对一组候选治疗药物进行了筛选。当将药物敏感性结果与实际临床治疗结果进行比较时，几乎存在完美的相关性。更重要的是，MOS 可以由少量细胞产生，通常从活检中收集，整个 MOS 生成和药物筛选过程不到两周。
在一系列随后的优雅实验中，研究人员开发了检测 MOS 对免疫疗法的反应的方法。他们成功地证明了双特异性抗体能够动员原始微环境中的常驻免疫细胞来攻击肿瘤细胞，这是免疫治疗筛选中前所未有的成就。在另一系列实验中，科学家们测试了他们的 MOS 对抗联合免疫疗法的效果，并能够证明预测的反应和多种治疗方案的优化。
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