類器官是一種在體外培養(yǎng)的細(xì)胞聚集體且結(jié)構(gòu)和功能類似于真實(shí)器官。隨著細(xì)胞成像和分析系統(tǒng)的進(jìn)步以及新支架和基質(zhì)的應(yīng)用，細(xì)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(diǎn)。
可以搏動的心臟類器官 (Lee J. et al.)
作為一個(gè)新興的技術(shù)，類器官在科學(xué)研究領(lǐng)域潛力巨大，包括發(fā)育生物學(xué)、疾病病理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、再生機(jī)制、精準(zhǔn)醫(yī)療以及藥物毒性和藥效試驗(yàn)。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(gè)生物體生理過程的創(chuàng)新技術(shù)，具有更接近生理細(xì)胞組成和行為、更穩(wěn)定的基因組、更適合于生物轉(zhuǎn)染和高通量篩選等優(yōu)勢。
與動物實(shí)驗(yàn)相比，類器官能模擬動物實(shí)驗(yàn)不易或不能準(zhǔn)確代表的人體發(fā)育和疾病的發(fā)生發(fā)展過程，并可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像和更為符合實(shí)驗(yàn)倫理要求。
疾病模型 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
二維細(xì)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(xì)胞間運(yùn)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(guān)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(shí)現(xiàn)3D球體的形成
避免細(xì)胞在體外平面培養(yǎng)表面扁平化分裂異常
解決細(xì)胞體外培養(yǎng)喪失其分化表型的問題
你需要耐思超低吸附表面細(xì)胞培養(yǎng)板
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產(chǎn)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(jié)合。這最大限度地減少了細(xì)胞附著和擴(kuò)散。
ü 將細(xì)胞保持在懸浮、未附著的狀態(tài)
ü 防止干細(xì)胞附著介導(dǎo)的分化
ü 防止錨定依賴性細(xì)胞分裂
ü 少附著蛋白和血清蛋白與底物的結(jié)合
ü 促進(jìn)3D多細(xì)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(jīng)系統(tǒng)或免疫系統(tǒng)是類器官的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)使類器官遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上體內(nèi)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(fù)雜的器官，模擬器官內(nèi)相互作用，并探索致病機(jī)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(gè)體的易感性的可靠分子評估，并為當(dāng)前和未來提供個(gè)性化的治療策略。
