類器官是一種在體外培養(yǎng)的細胞聚集體且結構和功能類似于真實器官。隨著細胞成像和分析系統(tǒng)的進步以及新支架和基質的應用，細胞越來越多地成長為三維模型，這也使類器官的培養(yǎng)成為如今的研究熱點。
可以搏動的心臟類器官 (Lee J. et al.)
作為一個新興的技術，類器官在科學研究領域潛力巨大，包括發(fā)育生物學、疾病病理學、細胞生物學、再生機制、精準醫(yī)療以及藥物毒性和藥效試驗。類器官培養(yǎng)使研究人體發(fā)育提供了不受倫理限制的平臺，為藥物篩選提供了新的平臺。
相比傳統(tǒng)的二維培養(yǎng)模型，類器官代表著一種能夠概括整個生物體生理過程的創(chuàng)新技術，具有更接近生理細胞組成和行為、更穩(wěn)定的基因組、更適合于生物轉染和高通量篩選等優(yōu)勢。
與動物實驗相比，類器官能模擬動物實驗不易或不能準確代表的人體發(fā)育和疾病的發(fā)生發(fā)展過程，并可實現(xiàn)實時成像和更為符合實驗倫理要求。
疾病模型 | 優(yōu)點 | 缺點 |
二維細胞培養(yǎng)物 | 易操作 | 生理性再現(xiàn)的有限性 |
類器官 | 可模擬細胞間運缺乏血管化及免疫系統(tǒng)動、交流,具有基因穩(wěn)定性 | 缺乏血管化及免疫系統(tǒng)，操作上存在不穩(wěn)定性 |
動物模型 | 最接近生理現(xiàn)象 | 涉及相關倫理問題，可操作性有限（如基因編輯） |
表1：不同疾病模型比較
高效實現(xiàn)3D球體的形成
避免細胞在體外平面培養(yǎng)表面扁平化分裂異常
解決細胞體外培養(yǎng)喪失其分化表型的問題
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產品優(yōu)勢
超低附著表面具有特殊涂層，可大大減少附著蛋白的結合。這最大限度地減少了細胞附著和擴散。
ü 將細胞保持在懸浮、未附著的狀態(tài)
ü 防止干細胞附著介導的分化
ü 防止錨定依賴性細胞分裂
ü 少附著蛋白和血清蛋白與底物的結合
ü 促進3D多細胞球體的形成
類器官仍然存在一些局限性，與動物模型相比，缺乏功能性的血管系統(tǒng)、神經系統(tǒng)或免疫系統(tǒng)是類器官的缺點，這些缺點使類器官遠遠比不上體內模型。在現(xiàn)階段，疫苗和藥物開發(fā)仍然需要動物模型。
未來，類器官將用于模擬更復雜的器官，模擬器官內相互作用，并探索致病機制。來自健康或患者的類器官，可提供不同年齡、性別或種族群體個體的易感性的可靠分子評估，并為當前和未來提供個性化的治療策略。
