人体仿真器官培养系统作为新一代生物模型，应用十分广泛，包括但不限于：更准确的预测候选药物的药效、毒性特征；对复杂的肿瘤微环境进行建模，评价免疫治疗的安全性和有效性；是探索炎症和免疫应答的复杂机制；研究感染性的疾病，评价治疗有效性；深入研究人类宿主与微生物组的相互作用；促进神经退行性疾病的药物发现和开发等。