萨斯喀彻温大学疫苗和传染病组织与工程学院的科研团队正共同开发一款3D打印肺模型，该技术有望革新呼吸道疾病的研究与治疗模式。通过工程学与生物学的融合，团队致力于打造比传统实验室或动物模型更精准的人类肺部仿生系统，为个性化疗法及未来器官再生开辟通路。

构建高仿生肺模型新突破

结核病与囊性纤维化等肺部疾病的治疗始终面临挑战，传统二维模型难以复现人类肺部复杂结构，而动物模型无法准确反映人类疾病反应机制。"我们意识到当前缺乏能真实模拟肺部疾病的模型……这意味着无法有效规划更优治疗策略，"VIDO的Nuraina Dahlan博士指出。该研究在Neeraj Dhar、Arinjay Banerjee及Daniel Chen三位博士共同指导下开展。

工程技术与细胞生物学的融合

研究团队采用含活细胞的专用"生物墨水"，通过3D打印技术构建模拟细胞外基质（支撑肺细胞的天然支架）的肺组织结构。借助萨省大学加拿大光源中心的同步辐射光源，他们在无损伤状态下精准分析了打印组织的结构与功能。结果显示人类肺细胞能在打印模型中存活并增殖，印证了该模型支持新细胞生长的能力。在此合作中，VIDO负责细胞培养，工程团队主导3D打印。下一阶段将把新型肺模型暴露于病原环境中研究其免疫反应。

"这不仅助力疾病研究，更有望以实验室培育肺组织替代移植手术，"Dahlan博士强调，"高精度肺模型让我们能制定个性化治疗方案：验证特定药物对个体的适用性。最终为肺部疾病防治提供更优选择。"

3D打印肺模型技术全球进展

萨省大学并非唯一推进肺模型技术的研究机构。去年，生物技术公司Frontier Bio宣布通过生物打印与干细胞自组织特性相结合，在实验室培育肺组织领域取得突破。该公司运用肺细胞与生物材料混合体系，成功引导干细胞形成细支气管、肺泡囊和摆动纤毛等关键结构。该工程化组织能分泌黏液和表面活性物质，复现核心肺功能。该技术旨在替代不可靠的动物模型，可优化慢性阻塞性肺疾病与新冠肺炎的药物测试，公司表示其长期潜力还包括肺移植应用及其他器官的类似技术适配。

同年，诺丁汉特伦特大学研发出可模拟出血、搏动与呼吸功能的3D打印心肺模型，用于支持移植手术训练。基于真实器官三维扫描数据，这些模型复现了活体组织的触感与运动特征，为医疗专业人员提供安全的手术演练平台。获得Freeman心肺移植协会资助的该系列模型，已被英国军方及民用医院投入应用，其可重复使用性与较低成本为医疗机构提供了高性价比培训方案。