以往大多使用體外細胞培養或動物模型研究眼的生理結構和疾病病理機制，但是由于體外細胞環境與體內無法完全一致，且不同物種間存在較大差異，使得這些研究在臨床轉化時受到一定限制。此外，臨床疾病新型藥物的研究十分緩慢，首先要通過動物試驗再進入臨床人體1~3期試驗后才可能批準通過，耗資巨大且存在風險，制約了臨床相關的藥物研究。更為重要的是，由于存在倫理問題，動物實驗和人體試驗都面臨著諸多限制，受到廣泛爭議。

這類問題催生出了類器官與微流控芯片技術，以滿足更精準的臨床前實驗的需求。類器官是由原代組織、胚胎干細胞(embryonic stem cells，ESCs)或誘導多能干細胞(induced-pluripotent stem cells，iPSCs)衍生的體外三維結構，具有自我更新和自組織能力，并表現出與起源組織相似的器官功能[1]。微流控芯片是一種基于微流控技術，用于模擬人體器官生理環境的仿生系統，通過細胞生物學、工程學和生物材料技術的結合，可以調節濃度梯度、剪切力、細胞模式、組織邊界和組織-器官相互作用等關鍵因素，從而模擬人體組織的結構和功能特征。類器官芯片與器官芯片的研究應用相似，都以微流控系統為基礎，基于微流控技術用于模擬人體器官生理環境的仿生系統。

不同之處在于器官芯片是指將人體某器官的代謝微環境在體外模擬，主要用于藥物研發及篩選方面。類器官芯片是指由原代組織、ESCs或iPSCs在芯片微環境中衍生發育的各種類器官模型，可用于發育生物學、細胞生物學、疾病模型、精準醫療、新藥研發及篩選、藥物實驗、再生醫學等方面。微流控芯片是實現微流控技術的平臺，二者的組合被稱為組織芯片或生理微系統，其上由微通道形成網絡，以可控流體貫穿整個系統，用以取代常規化學或生物實驗室的各種功能。由上述技術在體外模擬構建的三維人體器官模型，具有接近人體水平的生理功能，同時能精確地控制多個系統參數，在疾病模擬和新藥研發以及精準醫療等領域擁有廣闊的發展前景。

目前已有許多模型開始應用類器官與微流控芯片，包括腸胃、肝、腦、腎等器官組織，在眼科方面主要應用于角膜、淚腺、視網膜、晶狀體等結構。