类器官芯片是生物技术中传统器官芯片的延伸，指的是从芯片微环境中的原代组织、ESCs和iPSC衍生的各种类器官模型。它们含有器官特有的多种细胞类型，具有与人体器官高度相似的组织学和基因型特征，并部分重现器官特有的生理功能,它们被广泛应用于各个领域。

1、器官发育模型的构建与发育生物学研究

类器官芯片可以精确模拟靶器官的组织结构，利用微通道作为可溶性因子的来源和分布途径，控制ECM中生化浓度梯度的分布，诱导类似体内的组织定位。细胞间相互作用在维持内部环境稳定性和信号转导方面非常重要。类器官芯片可以使用集成培养室在体外模拟多个器官之间的相互作用。

2、疾病模型的构建与应用研究

疾病模型的构建是癌症研究的主要挑战，包括肿瘤的发生和发展、发育障碍和微生物感染。在器官样芯片上培养患者来源的肿瘤细胞或iPSC在构建特定疾病模型方面具有巨大潜力。能够实现对患者的“个性化”治疗。

3、药物开发与研究

药物研发需要考虑药物的药代动力学、毒副作用、递送系统效率等。然而，由于缺乏实用可控的临床模型，药物研发过程变得昂贵和漫长。类器官芯片具有高通量、高集成度和可重复性等优点，可降低药物开发成本，广泛应用于药物筛选和药物分析。

4、免疫反应

类器官在在培养过程中可能会失去一些免疫细胞、关键基质细胞和细胞因子，这可能会限制患者来源器官在化疗和靶向药物筛选中的功能测试。研究表明，癌症与免疫细胞之间的相互作用存在个体和器官差异。因此，使用类器官芯片共同培养肿瘤样细胞和免疫细胞，通过微流体模拟肿瘤微环境，并捕捉细微的动态变化，可能能够克服这一困境。

一般来说，类器官的优势在于其高保真度，具有与人体器官高度相似的组织学特征和功能，但在更高的仿生学、可控性和可重复性方面存在局限性；器官芯片在建模的可控性和标准化方面具有优势，可以通过共培养技术构建更复杂的模型。然而，由单一类型的细胞构建的器官芯片模型在生物学上不够仿生。理论上，类器官芯片融合了这两条技术路线的优势，是前沿技术交叉融合的实践。2019年，《科学》杂志发表的综述首次提出了类器官芯片的概念。类器官芯片也被认为是器官芯片发展的最前沿方向之一。

类器官芯片不仅对药物开发和筛选未来治疗疾病的靶向药物具有重要意义，而且对其他生物医学研究也具有重要意义。Emulate Bio所提供的开放灵活的器官芯片平台，它已应用于许多生物学领域，如开发或疾病模型构建、药物开发、免疫反应治疗、微生物感染等。相信随着科技的发展和研究的深入，类器官芯片将广泛应用于生命科学、医学、医学等领域的研究。

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