以往大多使用體外細(xì)胞培養(yǎng)或動(dòng)物模型研究眼的生理結(jié)構(gòu)和疾病病理機(jī)制，但是由于體外細(xì)胞環(huán)境與體內(nèi)無(wú)法完全一致，且不同物種間存在較大差異，使得這些研究在臨床轉(zhuǎn)化時(shí)受到一定限制。此外，臨床疾病新型藥物的研究十分緩慢，首先要通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)再進(jìn)入臨床人體1~3期試驗(yàn)后才可能批準(zhǔn)通過(guò)，耗資巨大且存在風(fēng)險(xiǎn)，制約了臨床相關(guān)的藥物研究。更為重要的是，由于存在倫理問(wèn)題，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體試驗(yàn)都面臨著諸多限制，受到廣泛爭(zhēng)議。

這類問(wèn)題催生出了類器官與微流控芯片技術(shù)，以滿足更精準(zhǔn)的臨床前實(shí)驗(yàn)的需求。類器官是由原代組織、胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cells，ESCs)或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced-pluripotent stem cells，iPSCs)衍生的體外三維結(jié)構(gòu)，具有自我更新和自組織能力，并表現(xiàn)出與起源組織相似的器官功能[1]。微流控芯片是一種基于微流控技術(shù)，用于模擬人體器官生理環(huán)境的仿生系統(tǒng)，通過(guò)細(xì)胞生物學(xué)、工程學(xué)和生物材料技術(shù)的結(jié)合，可以調(diào)節(jié)濃度梯度、剪切力、細(xì)胞模式、組織邊界和組織-器官相互作用等關(guān)鍵因素，從而模擬人體組織的結(jié)構(gòu)和功能特征。類器官芯片與器官芯片的研究應(yīng)用相似，都以微流控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，基于微流控技術(shù)用于模擬人體器官生理環(huán)境的仿生系統(tǒng)。

不同之處在于器官芯片是指將人體某器官的代謝微環(huán)境在體外模擬，主要用于藥物研發(fā)及篩選方面。類器官芯片是指由原代組織、ESCs或iPSCs在芯片微環(huán)境中衍生發(fā)育的各種類器官模型，可用于發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、疾病模型、精準(zhǔn)醫(yī)療、新藥研發(fā)及篩選、藥物實(shí)驗(yàn)、再生醫(yī)學(xué)等方面。微流控芯片是實(shí)現(xiàn)微流控技術(shù)的平臺(tái)，二者的組合被稱為組織芯片或生理微系統(tǒng)，其上由微通道形成網(wǎng)絡(luò)，以可控流體貫穿整個(gè)系統(tǒng)，用以取代常規(guī)化學(xué)或生物實(shí)驗(yàn)室的各種功能。由上述技術(shù)在體外模擬構(gòu)建的三維人體器官模型，具有接近人體水平的生理功能，同時(shí)能精確地控制多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，在疾病模擬和新藥研發(fā)以及精準(zhǔn)醫(yī)療等領(lǐng)域擁有廣闊的發(fā)展前景。

目前已有許多模型開(kāi)始應(yīng)用類器官與微流控芯片，包括腸胃、肝、腦、腎等器官組織，在眼科方面主要應(yīng)用于角膜、淚腺、視網(wǎng)膜、晶狀體等結(jié)構(gòu)。