但天然水凝胶材料很难根据不同组织器官需求来定制其理化特性，而工程化合成材料体系展现出显著的技术优势。这类人工合成基质可通过分子设计精确调控其流变特性及化学组分，不仅能够模拟天然细胞外基质的纤维网络拓扑结构，还可通过表面修饰减少非靶向蛋白吸附，从而有效降低免疫排斥风险。在材料工程领域，基于聚乙二醇及丙烯酰胺衍生物的合成水凝胶系统经过数十年发展，已形成完善的性能调控体系。例如，Rezakhani等开发的聚乙二醇－多肽复合体系，通过创新交联技术优化凝胶网络稳定性，在低聚合物浓度条件下成功实现啮齿类肠道类器官隐窝结构的体外重建，其培养效率达到商业化基质水平，为无动物源培养体系的临床转化奠定了基础。
 

随着三维培养技术的突破性进展，肠道类器官凭借其多谱系细胞组成的生物学特性，已成为解析营养代谢机制的重要体外模型。构建基于该模型的实验平台，可用于探究营养成分的跨膜转运机制及其对肠屏障功能的干预效应。鉴于肠道类器官可高度模拟体内肠道生理微环境的特性，该模型已被广泛应用于揭示营养素对肠道干细胞行为及屏障功能的调控机制。Spence等通过人多能干细胞成功构建了具有肠上皮特征的三维培养体系，该系统不仅重现了肠黏膜形态发生过程，更通过基因编辑技术证实神经源素3作为关键转录因子调控肠内分泌细胞谱系特化。
 

出自《肠道类器官体外培养及其应用进展》作者耿宁雨，杨奇奇，盛盈盈。