類器官是指來源於組織外植體、腫瘤、幹細胞或其他祖細胞的不同細胞型別的 3D 培養物，這些細胞在受控條件下自組織並分化為功能細胞型別，以獲得有關器官或身體結構的複雜性、解剖學和生理學的資訊。
1. 類器官特徵的保留
與標準細胞培養方法相比，類器官的主要優點是培養細胞的 3D 空間排列，模仿其自然形態，並且類器官保留了細胞的細胞和分子機制。
2. 細胞間和細胞間基質相互作用
類器官允許多種細胞型別之間的相互作用，並且類似於器官樣的複雜結構，這是任何標準單層培養、球狀體甚至兩種或多種細胞型別的共培養都無法實現的。 類器官提供了在 3D 水平上研究細胞-ECM 相互作用和細胞間相互作用的機會。
3. 個人層面建模
類器官由個體或患者生成，以提供個體水平的細胞、形態學和其他科學資料。
4. 高通量、高效率的臨床前模型
與球狀體或標準細胞培養物相比，類器官更類似於體內系統，可以有效地用於模擬疾病機制並測試候選藥物和其他疾病**干預措施的療效。
藥物發現
類器官是用於藥物毒性測試、藥物發現、篩選和驗證的快速可靠的方法。 已測試和報道了238種上市藥物在肝臟類器官中的毒性，25種心臟類器官中的心臟活性藥物，順鉑和慶大黴素在腎臟類器官中的毒性，39種市售的腹瀉藥物在腸道類器官中的毒性，以及長春新鹼和魚藤酮在腦類器官中的毒性。
疾病建模
基於人類 iPSC 的類器官對病原體敏感，並提供了在細菌或病毒感染期間模擬宿主-病原體相互作用的潛在方法。 大腦和神經類器官已被用於模擬寨卡病毒感染。 腸道類器官已成功模擬輪狀病毒病理學，胃類器官已被用於模擬幽門螺桿菌的細菌感染。 來自人類 PSC** 的肺類器官揭示了 SARS-CoV-2 感染的各個方面，包括嗜細胞性、遺傳特徵如何影響對病毒感染的易感性、病毒進入宿主並在宿主中複製的機制、宿主細胞反應以及細胞和代謝感染的變化。
發育生物學
類器官可用於模擬形態發生事件，以提供對組織和器官發育和功能的詳細見解。 由小鼠和人類胚胎幹細胞組成的類器官在培養物中經歷自組織和原腸胚形成，為哺乳動物早期發育提供了新的見解。 此外，類器官為研究不同條件下的自組織機制提供了乙個模型系統，增加了我們對自組織和複雜多細胞行為的體外控制的理解。
個性化醫療
類器官是研究疾病發病機制、個體對疾病反應的人與人差異以及幫助適應個體需求的最佳模型。 類器官具有研究器官發育和功能、疾病進展或感染過敏中各種共享或獨特機制的潛力，這些機制可能與永生化細胞系或動物模型中涉及的機制不同。