人体器官的形成、发育和病理机制一直是科学研究中的难题，而建立高度逼真的人体器官模型被认为是回答这一问题的关键所在。目前，研究主要依赖传统的细胞和动物模型。近年来，类器官和器官芯片作为新兴的细胞培养技术快速发展，并显示出取代小白鼠模型的潜力。最近，两者结合形成了类器官芯片技术，如果再与当前热门的AI技术相结合，或许能够在体外创建一个高度仿生的“人体实验室”，结束动物实验在生物研究、疾病建模和药物筛选等领域的时代。

AI与类器官及器官芯片的融合：药物研发的颠覆性变革

传统药物研发面临着高成本、长周期和低成功率的三重挑战。据统计，从2000年到2015年，21143种候选药物在临床试验中的失败率高达86.2%。这些不理想的结果部分归因于动物模型以及普通二维细胞与患者之间的众多差异。因此，开发更高生理相关性的人源模型显得尤为重要。

类器官通过干细胞或组织样本形成3D器官模型，能够模拟真实器官的复杂结构、组织异质性和关键功能。科研人员已经成功建立了多种生理和病理类器官模型，包括大脑、肝脏和肠道等。器官芯片技术则能重现人体器官的动态微环境，模拟器官间的功能互作，如呼吸、肠道蠕动和心脏节律等生理机制。类器官与器官芯片作为人源模型，正在改变生物医学研究的未来。

传统模型与新兴技术的“迭代”

传统模型，如常规细胞培养和动物实验，为生物医学研究奠定了基础，仍是药物开发与审核的重要手段。然而，这些传统模型当前正面临挑战。常规细胞培养难以真实反映细胞在体内的微环境和三维结构，而动物模型也难以精准模拟人体的生理与病理状态。

类器官（Human Organoid, HO）是体外培养的3D多细胞体系，模仿人类组织或器官的结构和功能。类器官的成功培养需要注意细胞因子的选择，以确保干细胞在分化过程中形成正确的特征。另一方面，器官芯片（Organs-on-chip, OOC）利用微加工和微流控技术构建的微生理系统，能够模拟人体器官的关键功能及其微环境，为药物研究提供新的平台。

类器官芯片的构建与应用潜力

类器官芯片（Organoids-on-chip, OrgOC）结合了类器官和器官芯片的优势，提供更高的仿真度和集成度。2019年，类器官芯片的概念首次被提出。其构建需要遵循器官发育生物学的特定原则，并结合微型装置的可行性与稳定性。通过精确的微流控技术，将类器官嵌入芯片，为药物疗效及安全性预测提供了强有力的科学依据。

类器官芯片在基础研究和临床转化医学中显示出广泛的应用潜力，能够模拟疾病的复杂环境，例如探讨药物和细胞治疗对器官功能的影响。作为一家专注于提供生物技术服务的高新技术企业，尊龙凯时致力于推动类器官研究的进步，自主研发了类器官培育和分析所需的产品，支持科研人员在这一领域的研究与应用。

总结

基于类器官的模型技术为基础研究、疾病建模、药物筛选和个性化治疗等领域提供了巨大潜力。未来，结合新兴技术与传统模型进行“迭代”，将使生物医学研究更为有效。在这一進程中，尊龙凯时将继续发挥其技术优势，推动生物医药行业的创新与发展。