替代 Matrigel，需要区分力学性质与生化信号
Matrigel 是富含细胞外基质蛋白的小鼠肿瘤来源制剂，能支持多种类器官培养，但成分和批次差异会影响研究。美国研究者在 2021 年发表于 Communications Biology 的综述中，比较脱细胞组织、天然大分子、合成水凝胶和重组蛋白等替代路线，讨论它们如何改变类器官的生长与功能。
作者关注的一个问题是，材料的力学性质与生化信号能否分别调整。改变基质浓度时，刚度、孔隙和可供细胞结合的成分可能一起改变；若不能区分这些变量，就难以判断类器官差异由什么因素造成。
这类问题关系到类器官作为药物测试材料的质量。本文讨论的是培养基质对模型形成、分化和功能的影响，具体药物的反应预测仍属于不同的评价任务。
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脱细胞基质保留组织信息，也保留来源差异
脱细胞组织可保留部分天然空间结构及复杂成分，减少重新组合所有生化信号的工作。不同组织区域中的组成差别也可能被保留下来，有助于研究细胞与原有基质的关系。
但供者组织的数量、健康状态和处理方法会影响所得材料。综述列举的病变组织可出现刚度和结构变化，随后改变接种细胞的存活或表型；即使使用健康组织，批次差异和成分不明确的问题仍然存在。
胶原等天然大分子来源较广，也便于获得，但不一定保留原组织空间信息或全部分化信号。某些模型还需要支持细胞共同培养，增加额外生物变量；调节材料力学性质时，也可能同时改变生化成分浓度。
合成水凝胶便于把力学与生化变量分开比较
合成水凝胶允许研究者分别改变材料结构、细胞结合信号和降解性质。综述举例说明，这类体系可系统比较基质对细胞命运的影响，也可把局部刚度、黏弹性和组织形状纳入实验设计。
在其介绍的肠道类器官研究中，祖细胞扩增与后续分化需要不同的材料环境：较硬基质有利于部分未分化细胞扩增，较软并提供适当结合信号的环境则支持分化。基质能否被细胞重塑，也影响类器官存活和形态。
合成水凝胶的细胞相容性也需要检验。部分材料需要加入细胞结合信号，信号间距不合适时细胞仍可能死亡；残留反应基团、引发剂或降解产物也可能影响细胞。作者同时讨论了定制功能化所需专业能力和成本。
重组蛋白与动态材料提供另一类可控环境
重组蛋白和自组装肽可更明确地规定材料组成，并调节刚度、黏弹性和可降解特征。与复杂组织提取物相比，这有助于把细胞结合信号和物理性质分开研究；但蛋白功能保持、来源相关免疫反应及污染控制仍需关注。
作者还强调基质的动态性质。组织环境会发生重塑和降解，细胞也在其中迁移与分化；应力松弛等随时间变化的性质，可能与瞬时弹性一样影响模型。对于当时尚缺直接证据的孔隙与分化关系，综述保留为后续问题。
综述也介绍不依赖支撑基质的悬浮培养，其中一些胰岛 β 样细胞团可保持相应功能。到 2021 年，许多替代体系仍只在有限组织和模型中得到研究。作者提出扩大组织覆盖，并分别控制力学和生化条件，使材料选择能对应具体的模型形成与功能，再用于后续药物评价。