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类器官模型是一种3D(三维)细胞培养系统，其与体内的来源组织或器官高度相似。这些3D系统可复制出已分化组织的复杂空间形态，并能够表现出细胞与细胞、以及细胞与基质之间的相互作用。理想状态下，类器官与体内分化的组织具有相似的生理反应。这不同于传统的2D(二维)细胞培养模型，后者在物理、分子和生理学等特性上通常与来源组织的相似性很低。
Lancaster 和 Knoblich将类器官定义为:“器官特异性细胞的集合，这些细胞从干细胞或器官祖细胞发育而来，并能以与体内相似的方式经细胞分序(cell sorting out) 和空间限制性的系别分化而实现自我组建”。

根据Lancaster和Knoblich的定义，类器官应该具有和器官一样的若干重要特征:
• 必须包含一种以上与来源器官相同的细胞类型
• 应该表现出来源器官所特有的一些功能
• 细胞的组织方式应当与来源器官相似
类器官技术通常依赖于微流控技术，因为通过微流控技术不但能够增加细胞结构的复杂性，使其尽可能地接近真实的生理状态，同时，微流控技术带来的可操控性给类器官及相关技术带来了丰富的干预手段：
• 易于干预细胞的培养液、培养条件
• 对于致密3D结构可以进行氧气和营养的灌流
• 对于不同的细胞类型或不同的组织结构进行液体交换控制和培养液的收集
• 可以方便的控制溶液内不同因子的浓度条件
• 能够在空间上控制不同结构的形态以及它们的相互关系
• 低培养体积能够使细胞来源的细胞因子浓度提高，增强旁分泌信号
• 机械刺激（间隙液流，机械延展和流体切应力等）