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哺乳動物發育的植入後階段至關重要，但由於倫理和技術限制，尤其是在人體研究中，該階段的研究極具挑戰性。近年來，哺乳動物胚胎延長體外培養系統取得了革命性進展，為這一發育“黑箱”提供了前所未有的觀察窗口。本綜述綜合闡述了這些平台如何與幹細胞來源的胚胎模型一道，正在改變我們在培養皿中模擬人類早期發育的能力。
我們詳細介紹了相關技術從二維（2D）培養向三維（3D）培養的演進過程，這些培養體系能夠支援小鼠、非人靈長類動物和人類胚胎經歷植入和原腸胚形成的關鍵階段，並重現譜系特化和體軸模式形成等事件。此外，我們還探討了這些模型如何作為強有力的工具，用於研究早期妊娠失敗的病因學、篩查藥物的發育毒性，以及解析出生缺陷的分子發病機制。通過連接基礎胚胎學與臨床及藥理學應用，這些創新模型正在開啟生物醫學研究的新紀元，併為推動生殖醫學和再生策略的發展展現出重要前景。