2022-2024年国内体外模型行业整体经费投入趋势

1.类器官技术

类器官(Organoids)来源于机体自身组织或干细胞，是通过体外3D培养形成的具有原始组织及器官的三维(3D)结构模型，在组织结构、细胞类型和功能等方面与来源组织高度相似。根据细胞来源不同，类器官分为多能干细胞(Pluripotent stem cell， PSC)、成体干细胞(Adult stem cell， ASC)和肿瘤类器官(Patient-derived organoid， PDO)，多能干细胞又分为胚胎干细胞(Embryonic stem cell， ESC)和诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cell， iPSC)。

目前应用于临床药物筛选的模型主要为类器官模型、动物模型和2D细胞模型，这3种模型的具体区别见下表1。其中，2D细胞模型可以检测靶点的结合情况以及细胞的活性，但在传代后容易丧失原肿瘤的遗传异质性，且临床相关性较低。动物模型具有明显的局限性包括移植的成功率较低、构建成本高、周期长、药物筛选的通量低等。相比于传统的2D细胞系模型和动物模型，类器官模型具有更接近生理细胞的组成和行为、更稳定的基因组以及更简单的操作，在周期、成本、临床相关性以及高通量筛选方面具有显著的优势。

类器官作为一个新兴的技术，已显现出具有巨大的应用潜力。迄今为止，类器官技术已广泛应用于发育模型和疾病模型的构建、药物筛选、精准医疗、再生医学和基因编辑等领域。

近年来，类器官技术得到了快速发展。由于类器官能够模拟真实器官的结构、细胞类型和功能，且可以有效地进行组织再生和修复，已经广泛应用于精准医疗、药物开发、发育和疾病机制研究及再生医学等领域。但是，类器官仍然存在一些局限性：与动物模型相比，类器官模型缺乏功能性的神经系统、免疫系统和血管系统，因此，现阶段药物和疫苗的开发仍然需要使用动物模型。此外，类器官模型的建模成本高、技术成熟度不足以及自动化技术待完善等也是科研工作者需要攻克的挑战。相信未来随着技术的不断进步，类器官将用于模拟更复杂的器官，得到更广泛的应用。

2.微生理系统(MPS)

生理系统是一种通过微流体 3D 细胞培养装置，在体外构建的器官生理微系统，用以模拟人体组织器官的关键结构和功能特征，目前主要利用组织或器官芯片技术构建。

作为一种新型体外研究模型，微生理系统可以预测正常或患者对药物的治疗效果和潜在的不良反应，减少动物试验模型的偏差，有望颠覆性地改变疾病研究和药物研发的模式，加快药物研发进程，具有显著的社会和经济效益，在生命科学、新药研发、精准医疗、毒性评估以及生物防御等方面具有广阔应用前景。

目前，微生理系统正发展成为具有巨大潜力的、通过模拟人体关键生理过程和疾病状态来重现人类生理机能的体外工具。

我国在微生理系统研究起步略晚，但发展迅速。在科技部和中国科学院布局下，已在器官芯片构筑、复杂疾病建模、器官互作芯片开发等方面形成了很好的基础和技术积累。2017年开始，科技部国家重点研发计划部署项目研究基于干细胞的器官芯片和人体器官芯片的精准介观测量。中国科学院“器官重建与制造”战略性先导专项 A 类布局了攻关项目，开展器官芯片技术构建功能类器官以及多器官芯片体系研究。“十四五”国家重点研发计划“干细胞研究与器官修复”重点专项 2022 年围绕微生理系统设置多个相关资助方向，支持基于干细胞的智能多器官芯片系统研究等。

微生理系统研发具有鲜明的技术交叉特色，需要多领域研究团队协作攻关。目前，我国在该领域存在一定研究基础，具有丰富技术积累的特色性研发团队。在现阶段，从顶层设计加强引导、加大投入、加快研发可以加速发展，牵头或参与微生理系统国际标准和评价体系的制订，争取全球药物研发话语权，对于健康中国国家战略具有重要意义。

3、国内体外模型行业整体经费投入

图表：2022-2024年国内体外模型行业整体经费投入趋势

数据来源：中研普华产业研究院

根据中研普华产业研究院发布的《2025-2030年版医药设备产业政府战略管理与区域发展战略研究咨询报告》显示：随着体外模型行业表现出良好的市场前景，推动行业整体经费投入规模不断提升，主要用于技术研发、人才培养、设备购置以及市场拓展方面，2024年国内体外模型行业整体经费投入达到33.8亿元，为行业的发展注入新的活力。

4、2022-2024年国内体外模型行业投融资规模分析

2022年FDA现代化法案2.0通过，取消药物开发过程中对动物试验强制性，推动包括3D器官模型在内的多样化临床前测试模型的使用，促使国内类器官和器官芯片行业迎来发展，吸引资本的关注，行业投融资活动呈现逐渐活跃的态势，2024年国内体外模型行业投融资规模达到8.7亿元，表明投资者对体外模型行业创新技术和产品应用前景持乐观态度，愿意为具有潜力企业提供资金支持，以推动技术产业化和市场拓展 。