图 | 显微镜下的小鼠气管类器官，每个类器官尺寸在 0.1-0.8 毫米之间，与真实动物器官的大小相去甚远（来源：受访者）
此前，也有其他学者尝试通过类器官融合，来创造大尺寸人造器官。但是，虽然相邻类器官的表层细胞容易发生融合，但相邻类器官的交界面之间存在着一层细胞屏障，这导致类器官内部腔囊的融合一直都很困难。
而要想模拟气管、小肠等中空的管腔状器官，就要打通相邻类器官之间的那层细胞屏障。就好比相邻的一排房间互相隔着一堵墙，刘烨要做的工作是拆掉这些墙，打通所有的空间，这样就可以生产更大的连贯空腔。
类器官组装另一个挑战是，由于常规培养条件下物质交换效率的局限，此前的人造器官厚度有限，很难突破毫米尺寸。这是因为在常规实验条件下，组织厚度一旦超过 0.5 毫米，会使内部细胞缺乏营养物质，进而导致细胞坏死。
针对此，刘烨采用 3D 打印的聚二甲基硅氧烷模具去模拟真实器官的尺寸，并把类器官堆叠在器官模具的凹槽中，对组装后的类器官进行短暂塑形。整个生物组装过程，跟使用模具制作巧克力的过程非常相似。
此外，类器官在塑形后，细胞层之间的力学作用可使 3D 设计的器官长期保持设定的形状，因此无需额外生物支架支撑。这时类器官在悬浮条件下，就会逐渐发育成中空的器官管子。
她设计的 MOrPF 方法主要有两大要点：第一是用 3D 设计的器官模板去还原真实器官的尺寸和大小；第二是使用低细胞外基质的悬浮培养条件，促进类器官内部腔囊之间的贯通融合。
组装后的类器官经过几周的悬浮培养，可逐步实现表层细胞层的连接、内层细胞的排泄、以及大尺寸管腔结构的贯通。
图 | 类器官聚合体（MOA）在悬浮培养条件下的形态变化过程
据刘烨介绍，该方法不仅可定制出形态和大小均可控的人造气管，还可构建出肠管等其他类型的器官管子。通过 MOrPF 生物组装类器官的方法，可将传统类器官的大小从亚毫米尺度提高到器官尺度。同时，在悬浮培养条件下，她还实现了快速、高效的管腔发育，成功率在 90% 以上。