2D细胞培养作为最早期的细胞培养模式，对于体外研究细胞的生理和病理具有重要意义。然而随着对细胞微环境概念的逐渐了解，科学家们发现细胞在2D平面上的生长是人为的且不自然的，这样无法让细胞以最佳的生长状态去适应外界环境的变化，从而导致与动物实验或临床实验结果相矛盾。正是2D细胞培养存在的局限性，另一种被称为3D细胞培养的模式在细胞形态学、细胞增殖、刺激反应、分化、药物代谢以及蛋白质合成等方面显示出了较为良好的改进。至此，三维细胞培养进入了一个快速发展的新阶段。

3D细胞培养是指将动物细胞与具有三维结构的支架材料共同培养，使细胞能够在三维立体的空间生长、增殖和迁移，构成三维的细胞-细胞或细胞-载体复合物，从而更好地模拟细胞在体内的生长环境。

3D细胞培养衍生的类器官技术同样成为研究学者的利器。2017年，《自然》杂志的子刊《Nature Methods》评价类器官为生命领域的年度技术；2019年，Organoids登上了《科学》杂志的封面，且为类器官特刊。

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