15.1 复杂类器官的定义
传统方法产生的类器官仍存在结构单一、成熟度较低、缺乏关键细胞类型(如血管和免疫细胞等)、组织微环境不可控、缺乏可重复性等方面的问题,这些简单的类器官难以真正概括体内器官的复杂结构和功能特点,在一定程度上制约了其在转化医学方面的广泛应用。体内组织器官的发生受到内部基因和外部细胞微环境因素的协同调控。在器官发育过程中,干细胞微环境的生物物理和生化因素已被证明可影响细胞增殖和分化等行为,对调控和维持组织器官发育、成熟和代谢活动等起到重要作用。近年来,随着对器官发生机制的深入了解和多学科领域的显著进展,科学家们能够借助多学科交叉研究方法,包括干细胞生物学、生物工程、材料学、化学、生物物理学和计算研究等,致力于创建更接近体内的组织微环境,以可控的方式产生具有高度生理相关性的复杂类器官,高保真地再现组织器官特异的生理学特征。此外,通过集成多种分析手段和器官间功能连接,复杂类器官模型将快速推动类器官研究向器官水平生物学、下一代疾病建模和再生医学方向发展。(https://www.daowen.com)