2024年10月，加州生物科技公司Frontier Bio Corporation宣布，通过结合3D生物打印技术与干细胞自我组装能力，成功模拟自然器官生长过程，创造出复杂的微型肺组织，这项突破性的技术有望为呼吸系统疾病治疗及器官移植领域带来革命性的进步！
在临床前药物研发阶段，动物实验虽是常规手段，但因其难以准确反映人体生理特征，导致许多药物在进入人体试验时成功率较低。为此，Frontier
Bio致力于开发实验室培育的人类肺组织作为替代方案，旨在构建更为精准的药物测试模型，提高药物从实验室向临床应用转化的成功率。
Frontier Bio研发了RESPIRE 3D打印肺技术，肺组织模型采用肺部多种细胞类型，包括具有高度可塑性的干细胞，并与专有生物材料混合，通过先进的3D生物打印技术形成特定的组织结构。借助这一技术，Frontier Bio不仅实现了细胞的自我组织，构建出包含细支气管和肺泡在内的复杂微观结构，而且这些细胞还能自发产生黏液和表面活性剂，模仿真实肺组织的功能。
Frontier Bio转化研究负责人Victoria-Elisabeth Gruber指出：“我们迫切需要更准确的肺组织模型来有效测试新药，我们的技术正是为了满足这一需求而生。”
△Frontier Bio实验室培养的肺组织（左图）是通过生物打印结合组织自我组装的方式制造出来的（长约1cm）。在显微镜下，可以观察到复杂的肺泡空气囊微结构（中右图）。
此外，实验室培育的肺组织模型为研究诸如肺癌、肺纤维化、慢性阻塞性肺病(COPD)和新冠病毒肺炎等疾病提供了宝贵平台，助力科学家们开发出针对这一庞大市场的新型疗法。同时，这项技术也为未来器官移植领域的发展奠定了坚实的基础。
△Frontier Bio的RESPIRE
3D打印肺介于简单的体外呼吸模型（如类器官和器官芯片）与完整动物之间，是一种完全模拟远端肺部结构的模型，包含支气管、肺泡上皮细胞以及相应的间质和血管细胞。由于使用的是人类细胞，因此RESPIRE模型在模拟人体反应方面表现得更为出色，尤其适用于那些动物模型无法充分再现人类反应的研究场景，比如病毒感染的研究。
Frontier Bio首席执行官Eric Bennett表示：“这项技术有可能彻底改变肺移植的局面，为众多等待救治的患者带来希望。”
Frontier
Bio的创新不仅限于肺部组织，其技术在其他多种组织和器官的应用上也展现出巨大潜力。公司现正积极寻找合作伙伴，共同推动这一先进技术在治疗性和再生医学领域的广泛应用。著名遗传学家、Frontier
Bio顾问George Church对此评价说：“Frontier
Bio不仅仅是在创造实验室培养的人体组织，它们正引领着一个新时代的到来——在这个时代，我们将不再依赖器官捐献者，也不再需要动物实验。”
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