2009年, Clevers等将Lgr5+小肠干细胞进行3D培养, 成功实现了成体干细胞来源肠类器官的体外构建, 开拓了类器官研究新领域. 此后, 类器官主要指通过干细胞（如胚胎干细胞、诱导多能干细胞等）自组织方式, 在体外3D培养条件下分化形成的功能性细胞组织复合体. 与传统的2D细胞培养相比, 3D培养的类器官能提供更接近于体内的生理反应和微环境. 与传统的动物模型相比,人源干细胞衍生的类器官能够更好地模拟和反映人类特有的生理功能. 近年来, 随着类器官技术的不断发展, 其定义逐渐拓展到通过组织活检得到的3D肿瘤细胞球等。
 

研究者可通过相继添加特定生长因子来诱导产生不同种类的类器官. 大多数类器官研究中使用的细胞外基质是Matrigel, 这是一种从小鼠肉瘤中提取的水凝胶材料, 其成分不确定性、批次差异性以及动物源性限制了所产生类器官在生物医学领域的应用. 针对上述问题, 人们开始发展各种可作为Matrigel替代品的成分明确、性能可调的天然和合成水凝胶材料, 并将其用于引导细胞的生存、生长、组装和分化. 首先研究的是复杂的重组脱细胞ECM, 它能够有效地支持细胞生长和分化。
 

出自《水凝胶材料在类器官研究中的应用进展》作者覃馨园, 刘海涛, 甘忠桥.