在细胞治疗心脏病方面，心脏细胞作为移植的细胞层铺设在心脏上。为减少心脏细胞的准备时间和手术时间，几个细胞层在同一时间被相互堆叠和移植。然而，在这种情况下，内部层堆的细胞层被剥夺氧气和其他营养物质，因此细胞在移植之前或不久之后会死亡而影响治疗。
解决这个问题的方案是将小柱子插入细胞层之间，这将为细胞层创建足够的空间，使其能获得周围环境和维持细胞生存。京都大学,的诱导多能性干细胞研究和应用中心（Center for iPS Cell Research and Application ，CiRA)的研究人员发现，明胶水凝胶微球可以作为支柱，并且有微球的移植的细胞层显著地增加了心脏衰竭的小鼠生存。
“使用新的3 d组织工程的方法可用于手术和其他研究, ”CiRA的小君俊教授说, 他的实验室与京都大学的其他实验室合作，证明了这种手术方法的好处。类似于建立几个街区的乐高，山下先生和他的实验室将细胞层叠构建一个细胞系，然后在下个分层前涂上微球涂层。由于实验空间的限制,只能堆叠五层，但是更大的堆叠可以通过连接三个使用相同的水凝胶五层堆叠来实现。
该方法被用于生病小鼠心肌细胞的移植。老鼠是相对较小的动物,细胞移植所需的数量相比人类需要的数量是小巫见大巫,但有理由相信,这将适用于同样的系统。“我们已经使用人类心脏细胞来堆叠, 并在培养皿中发现它们可以更好的生存，”山下先生解释说。“但我们尚未确认将细胞移植到更大的动物。”
除了心脏，细胞层也用于其他器官的移植,如肝脏或肾脏，其内部层堆叠层同样存在细胞死亡的问题。因为这个原因山下式渴望与其他研究人员分享他的技术。“我的实验室研究心脏,但是没有理由不能使用相同的方法来研究其他器官，”他说。
