类器官及其芯片--生物医药研究的新模型

Organoids and chips: biomedical and drug′s new models

体外培养的哺乳动物和人的组织、器官作为生物、医药研究的模型,经历了100余年的探索及进步,历久弥新。经过最初40年的外植物三维(explant,3D)培养阶段,到中间50~60年的细胞系(2D)建立,迎来了当下的2个阶段的结合——类器官培养(获取游离单细胞后再进行3D培养)时代。类器官模型第一个热潮在20世纪70年代,目前又迎来了空前高涨的第二个热潮。类器官是由具有增殖能力的细胞在特定的3D体外微环境中自组织发育而来,能够高度模拟体内细胞行为、组织结构和器官功能,与其他体外模型相比具有更高的异质性和更好的可编辑性。2013年类器官技术被《Science》杂志评为世界年度十大技术之一。2021年,类器官被列为我国“十四五”国家重点研发计划重点专项,“肿瘤类器官诊治平台的质量控制标准中国专家共识”的提出也使类器官技术的应用更为规范。特别是类器官培养技术与微流控结合、芯片技术结合而发展的类器官芯片更令人耳目一新,可以设想:一块芯片上模拟一个人全身的各器官(person-on-chip)或者是一群人的某一个类器官(population-on-chip)构建的类器官芯片,在个性化研究或者是群体研究中的应用,非常值得期待。