類器官是體外誘導多能干細胞發育后含有至少一種細胞類型的器官復合體模型。在適當的空間限制下，具有相似粘附特性的干細胞將遷移到特定位置并自我組織分化，從而形成與體內靶器官相似的結構和功能特性。與2D細胞和動物模型相比，類有機物是具有細胞復雜性的生物體，更接近體內細胞的生長狀態和功能結構，在模擬人體各器官的發育、穩態和疾病方面具有廣闊的應用前景。
1、器官發育模型的構建和發育生物學研究
類器官微陣列能夠準確模擬靶器官的組織結構。微通道被用作可溶性因子的來源和分布途徑，以控制ECM中生化濃度梯度的分布，并在體內誘導類似的增殖區域化。細胞間的相互作用在維持內部環境溫度和信號傳導方面很重要。器官微陣列可以使用集成培養箱模擬體外器官運動。
2、疾病模型的構建與應用
疾病模型的構建是癌癥研究的一大難點，包括腫瘤的發生與發展、發育障礙、微生物感染等。在類器官微陣列上培養患者源性腫瘤細胞或iPSCs在構建特定疾病模型方面具有巨大潛力，可以實現對患者的個性化治療。器官微陣列還可以在體外模擬各種器官特異性疾病狀態，如肺水腫、血栓形成、哮喘、慢性阻塞性肺病和炎癥狀態。這樣可以研究疾病的病理機制、治療干預效果和潛在的靶外效應，可以有效降低臨床發展階段的失敗率，也可以在精確醫學中指導患者的臨床用藥。
3、藥物研發
藥物開發需要考慮藥物的藥代動力學、毒副作用、給藥系統效率等。然而，由于缺乏實用和可控的臨床模型，藥物開發過程變得昂貴和漫長。有機微陣列因其高通量、高集成度和重復性等優點，可以降低藥物開發成本，在藥物篩選和藥物分析中得到廣泛應用。仿生微生物可以模擬不同器官的結構和生理過程，再現器官之間的相互作用和串擾，進行更復雜、更具生理意義的藥物研究。在單個芯片上集成多個器官類型需要優化每個器官物種芯片上相應陣列中的介質和物理條件。
4、免疫應答
類器官培養過程中免疫細胞、關鍵基質細胞和細胞因子的丟失限制了用于化療和靶向藥物篩選的患者衍生類器官的功能測試。研究表明，癌癥與免疫細胞之間的相互作用存在個體差異和器官差異。因此，通過有機物微陣列培養腫瘤細胞和免疫細胞，模擬腫瘤微環境，并通過有機物微陣列捕獲細微的動態變化，可以克服這一困境。
5、毒性評估
暴露于人體組織的毒性和未知的安全問題是潛在候選藥物失敗的主要原因。毒性評估的主要靶組織包括肝臟、心臟、腎臟、血管系統和大腦。為了評估藥物對這些器官的毒性，通常采用高通量、簡單的細胞培養分析，這種分析可以模擬復雜的反應，但不能復制對化合物或動物的復雜系統反應，也不能準確預測對人體的影響，而器官微陣列可以準確評估藥物毒性。
作為一個新興領域，類器官微陣列旨在使類器官更易于操作和控制，從而盡可能全面地反映人體發育的內部環境。類器官芯片以微型結構為特征，高通量和高靈敏度的特點。Emulate Bio所提供的開放靈活的器官芯片平臺，它已應用于許多生物學領域，如開發或疾病模型構建、藥物開發、免疫反應治療、微生物感染等。它使臨床治療方案更具預測性，并大大提高了實驗效率。