概念

類器官（Organoid）是指利用成體干細(xì)胞或多能干細(xì)胞進(jìn)行體外三維（3D）培養(yǎng)而形成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的組織類似物。類器官并不是真正的人體器官，但它能夠最大程度地模擬體內(nèi)真實器官組織結(jié)構(gòu)及功能并能夠長期穩(wěn)定傳代培養(yǎng)，其形成本質(zhì)上是組織器官發(fā)育或再生的體外重現(xiàn).它也被稱為“微型器官（Mini-Organ）”。

圖1 小腸類器官形貌圖

根據(jù)細(xì)胞來源不同，類器官主要分為成體干細(xì)胞和多能干細(xì)胞來源的類器官。成體干細(xì)胞通常來源于患者的活檢組織，形成的類器官分別是健康組織來源的類器官和腫瘤類器官。多能干細(xì)胞具有無限自我更新并分化為幾乎所有器官特異性的細(xì)胞類型，主要分為胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。

                 圖2不同來源類器官分化種類及特點

                                    數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院制圖

器官芯片（Organ-on-a-chip，OOC）廣義上指為設(shè)計用于體外模擬人體器官功能單位的微制造細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備。狹義上，器官芯片特指微流控芯片及其配套使用的灌流裝置。

根據(jù)細(xì)胞來源器官芯片可以分為普通器官芯片和類器官芯片；根據(jù)器官數(shù)量分為單器官芯片和多器官芯片。

圖3 器官芯片

  來源：《Nature Biotechnology》&《Advanced drug delivery reviews》

類器官和器官芯片的異同

類器官和器官芯片屬于兩種不同的概念，分屬不同的領(lǐng)域，類器官偏向生物學(xué)，屬于干細(xì)胞相關(guān)領(lǐng)域，類器官中的干性細(xì)胞在培養(yǎng)過程中會向不同類型細(xì)胞分化，且分化后的細(xì)胞在空間排布、生理功能上與人體器官高度相似，但在可控性、可重復(fù)性上具有局限，其復(fù)雜程度受細(xì)胞分化能力限制。器官芯片則偏向于生物醫(yī)學(xué)工程，通過微流控等技術(shù)的引入，在建模的可控性和標(biāo)準(zhǔn)化上具有優(yōu)勢，可通過共培養(yǎng)技術(shù)實現(xiàn)更復(fù)雜模型的構(gòu)建，但往往難以兼具通量、成本和復(fù)雜度的要求。

目前國內(nèi)出現(xiàn)的行業(yè)熱詞“類器官芯片（Organoid-on-a-chip）”是將類器官和器官芯片技術(shù)整合形成的器官生理微系統(tǒng)。類器官芯片目前還處于研究早期，集類器官和器官芯片兩者優(yōu)勢的同時，也兼具兩者的挑戰(zhàn)。

圖4 類器官、器官芯片及類器官芯片之間的關(guān)系

數(shù)據(jù)來源：蛋殼研究院制圖

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