Boom Health: 类器官对科研机构、药企、CRO、IVD企业的核心价值有哪些？

　　赵冰教授：类器官作为革命性的3D体外模型，在生物医药产业链的不同环节都展现出巨大的核心价值，针对科研机构、药企、CRO和IVD各有侧重。对科研机构的核心价值在于类器官精准模拟发育与疾病，可以更好地揭示生物学机制以及拓展新的研究领域；作为更接近人体的模型可以提升基础研究转化效率。对药企的核心价值在于提升研发效率与成功率（如提高靶点成药性预测的准确性，进行高通量筛选，更准确的药效/毒性评估）、降低风险与成本、实现精准医疗。

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　　对CRO企业的核心价值在于通过搭建类器官平台，可以为客户提供更先进、更具预测性的人源化测试模型，满足客户需求和监管趋势，提升服务价值和实现差异化竞争。对于IVD企业的核心价值在于可基于类器官药敏测试结果与分子特征（基因突变、表达谱等）的关联分析，开发预测患者对特定靶向药或化疗方案反应的新型伴随诊断试剂/服务，以及个体化用药指导产品/服务。类器官技术正在深刻改变生物医药研发和诊疗的格局，为产业链各环节提供了更接近人体生理和病理状态的强大工具，其核心价值最终都指向：提高对人类生物学的理解、提升药物研发效率与成功率、实现更精准有效的个体化医疗。

　　Boom Health: 类器官与动物模型在药物研发应用中呈现何种关系？

　　赵冰教授：FDA发布《减少临床前安全性研究中的动物试验路线图》，宣布计划逐步替代单克隆抗体和其他药物的动物实验要求。 但在可预见的未来，类器官与动物模型将长期处于协同共生状态。类器官直接来源于人体细胞，基因、转录、表型更接近人体，可以避免动物模型因物种差异导致的代谢、靶点表达、免疫互作等偏差，在某些特定场景下可实现替代。类器官可以在早期筛选出无效或有严重器官毒性的化合物，避免不必要的动物实验，减少动物使用量和痛苦，以及提供更准确的人体数据，帮助优化动物实验设计，推动动物模型的优化。而动物模型的优势在于能模拟多器官互作、血液循环、神经内分泌调节、完整免疫系统等全身性反应，可评估药物在完整生物体中的长期药效和系统性毒性评估，以及可以进行行为、认知相关的复杂表型研究。在这些方面，类器官尚未能完全取代动物模型，而是可能作为支撑性数据。

　　类器官并非旨在彻底淘汰动物模型，而是通过提供更贴近人类生理/病理的体外模型，优化药物研发流程（提高效率、降低成本、减少动物使用），并在特定领域（如器官毒性、个体化药敏） 展现出替代潜力，最终推动药物研发向更精准、高效、人道的方向发展。

　　Boom Health: 类器官在再生医学目前的研究进展及主要难点是什么？

　　赵冰教授：类器官在再生医学领域已实现血管化突破、复杂结构模拟和临床初期移植，但距离完全替代实体器官仍有很长的路要走。在类器官血管化方面，加州大学洛杉矶分校的研究团队首次在肺类器官中实现完整血管网络同步发育，模拟人体肺发育的自然过程，显著提升细胞存活率与结构完整性。该模型成功再现了先天性肺病的血管缺陷机制。在复杂结构模拟方面，辛辛那提儿童医院利用人多能干细胞（hiPSCs）构建具备肝小叶分区功能的类器官，移植后使动物模型存活率提升近一倍，精准模拟了肝脏代谢分区（如解毒、合成功能）。在临床初期移植方面，剑桥团队将胆管类器官植入肝损伤患者，术后肝功能显著改善。

　　目前主要存在的难点包括：1）血管网络成熟度不足以及神经支配缺失；2）结构复杂性复制困难（如肾脏的肾单位精密结构难以完全复制）；3）成熟度不足及长期功能维持困难；4）标准化与规模化生产障碍；5）体内整合效果较差及存在免疫排斥风险（异体iPSC来源类器官）；6）伦理与监管框架缺失。

　　赵冰教授：类器官技术的未来远不止于当前的疾病模型与药物测试，其真正的颠覆性潜力在于重构人类对生命系统的理解与应用边界。作为一个生物医药行业的从业者，我所能设想的几个应用领域是：1）脑机接口训练场，比如将类脑器官与电极阵列耦合，优化脑电信号解码算法，为瘫痪患者提供更精准的意念控制方案；2）宇宙辐射防护，比如将肠道/皮肤类器官暴露与模拟火星辐射环境，筛选最佳防护化合物；3）环境毒素生物传感器，比如利用肝类器官检测环境中重金属污染；4）塑料降解工厂，工程化肝类器官表达高效降解酶，分解海洋微塑料。当然，也期待交叉学科的专家更进一步挖掘类器官的应用价值。

　　Boom Health: 类器官与器官芯片技术的核心差异有哪些？二者有哪些结合的机会？

　　赵冰教授：类器官与器官芯片属于不同维度的技术，前者追求生物学仿真，后者侧重工程化控制。最核心的差异在于：1）构建逻辑，类器官是自组织形成的3D细胞团，依赖细胞内在发育潜能；器官芯片是人工设计的微流控系统，依赖外部工程控制。2）复杂度来源，类器官的复杂性来源于细胞自主行为，器官芯片的复杂性来自芯片结构设计；3）标准化程度，类器官批次差异大，器官芯片参数可控性高；4）力学刺激，在类器官难以实现，器官芯片可以通过变形模拟机械力。

　　结合机会：1）将类器官和内皮细胞植入器官芯片的微流道网络中，构建血管化类器官模型；2）通过芯片施加周期性力学刺激，模拟体内器官机械力，驱动类器官成熟；3）通过芯片流体通道串联多种类型类器官，模拟全身互作；4）实时监测与自动化分析。

　　赵冰教授：回顾伯桢的产品布局，依托类器官市场发展，可以大致分为以下四个阶段：第一阶段是基础科研工具，主要是为客户提供类器官全流程培养试剂盒，降低类器官培养门槛；第二阶段是技术体系转移，输出标准化类器官构建技术，扩大类器官技术生态圈；第三阶段是定制化和服务，从样本处理到模型构建一条龙，开发特定类器官模型，药效测试、毒性评估等，加速类器官的应用转化；第四阶段是自动化设备，解决类器官培养通量问题，推动药物研发和临床诊断进程。总结来说就是从工具提供商到技术平台构建者，再到应用解决方案提供者，并最终向临床应用探索迈进。

　　Boom Health: 类器官与AI结合的潜力在哪里？目前伯桢生物已经有了哪些产品和实践？

　　赵冰教授：类器官与AI结合的潜力在于利用AI强大的数据处理、模式识别和预测能力，来挖掘、分析和解读类器官实验产生的海量复杂数据，从而加速基础研究、药物开发和个性化医疗的进程。具体来说，类器官实验会产生海量的显微图像、视频以及多组学分析数据，AI经过训练可以将图像数据、组学数据等融合分析，发现规律，揭示不同层面信息之间的关联。

　　在基础研究中可以预测类器官对特定刺激的反应以及发现新的生物标志物。在临床上可以预测现有药物在特定患者群体或个体中的有效性和潜在副作用，发现现有药物对新的适应症的治疗潜力（老药新用）。值得关注的是在基础研究方面，脑类器官与AI结合，可以解析神经活动模式，模拟与理解脑功能/疾病，为神经科学与人脑研究提供良好的模型。此外，AI的加入，还可以优化类器官本身的培养，通过分析不同培养参数（基质、生长因子、机械刺激）对类器官质量和功能的影响，AI可以推荐最优培养方案。

　　目前伯桢生物已布局自动化设备，包括智能组织解离仪，类器官高通量3D凝胶打印系统，星图类器官影像采集分析系统，以及类器官实时活力分析仪，可以实现类器官的高通量构建，药筛，数据采集等。同时，我们也有自己的AI团队，可以基于前端的数据来训练AI，做一些建模的探索。

　　赵冰教授：国内类器官企业出海，是在全球生物医药创新浪潮和精准医疗需求激增背景下，抓住国际市场的战略机遇。优势主要包括：1）国产试剂、设备成本低于欧美，可降低类器官生产与检测整体成本；2）临床资源与数据丰富，易于获取多样化临床样本构建类器官库，为药企提供更全面的疾病模型。

　　机遇包括：1）以CRO服务形式为海外药企、化妆品/化工企业提供基于类器官的毒性测试，功效评价、药敏测试等服务；2）与海外医院、实验室合作，提供肿瘤类器官药敏测试等个性化医疗服务，海外市场支付能力更强，对高端个性化服务需求旺盛；3）依托国内丰富的临床样本资源积累的经验和数据，转化为具有竞争力的数据库、模型库或特地适应症的解决方案，研发新药，吸引制药公司和研究机构的投入等。

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