类器官与器官芯片概述
类器官是多能干细胞或成体干细胞在体外三维培养条件下形成的具有一定空间结构的组织类似物,能够复刻机体器官发育固有的时空信号通路,自发形成与原生器官高度相似的细胞组成、空间结构及功能特征。器官芯片是一种仿生微流控平台,它结合活细胞、生物材料与工程化设计,在厘米级芯片上动态模拟人体器官的生理微环境与功能单元。
四类代表性类器官及其发展
- 胰岛类器官:用于研究糖尿病,尚无药物可以从根源上恢复血糖的自主调节。
- 脑类器官:用于解析人眼的发育过程、模拟疾病发展过程研究致病机制、用于疾病药物筛选,以及光感受器细胞疗法。
- 肝脏类器官:用于研究肝脏类疾病,包括肝癌、HBV感染、代谢相关脂肪性肝病和其他代谢疾病。
- 视网膜类器官:用于研究视网膜退行性疾病,解析人眼的发育过程、模拟疾病发展过程研究致病机制、用于疾病药物筛选,以及视网膜移植治疗。
主要应用场景
- 生理功能模拟:类器官芯片融合器官芯片工程化设计,可为类器官构建高度仿生的组织微环境,显著提升模型生理保真度与功能复杂度,有效模拟体内器官生理特征。
- 疾病模型构建:工程化类器官芯片凭借精细化的微环境调控能力,可高度还原疾病微环境,稳定复刻病理表型,是解析疾病发病机制的新型研究平台。
- 治疗方案评价:类器官及器官芯片通过精准重构人体仿生微环境,可在组织、器官及多器官互作层面模拟药物代谢、作用靶点响应及毒性发生过程,为治疗方案的有效性、安全性与个体化评价提供了更可靠的体外评价体系。
类器官三大维度挑战
- 技术层面:血管化体系缺失、免疫微环境不完善、多器官系统化模拟能力不足。
- 临床转化层面:临床循证证据薄弱、应用流程适配性不足、落地场景有限。
- 监管层面:现有监管框架难以完全适配行业发展需求,伦理规范体系有待完善。
全球类器官/器官芯片行业发展状况与企业进展
- 海外代表性企业发展动态:Qureator、Emulate、Xilis、Hesperos等企业在监管突破、商业化、技术革新等方面取得进展。
- 国内50+类器官企业梳理及部分行业进展:政策密集落地,团体标准/共识加速构建,多方主体聚力,业态持续升级。
类器官赛道融资及企业介绍
- 国内2025年赛道融资梳理:9家企业融资超过15亿元,覆盖从Pre-A轮到C轮。
- 融资企业介绍:万何圆生物、希格生科、赜灵生物、黑玉科学、弘星相和、芯潮澎湃、创芯国际、耀速科技、微知卓生物等。
全产业链剖析与行业发展趋势概述
- 上游:核心原料与装备的国产化攻坚,部分领域实现突破,但高端定制耗材与精密设备仍需持续研发。
- 中游:模型构建与技术服务的平台化竞争,CRO/CDMO企业众多,形成差异化竞争格局,逐步摆脱全手工小规模制备的传统模式。
- 下游:多元应用场景的落地与延伸,高校与药企科研合作已形成常态化合作模式,药企逐步将类器官数据纳入临床前研发资料。