为了制造精确的肌肉组织，帕尔特·钱索里亚博士的团队使用抛物线飞行来模拟微重力环境。
苏黎世联邦理工学院 / 威立在线
在一项可能重塑科学家研究太空人体方式的突破中，苏黎世联邦理工学院的研究人员已成功在模拟失重条件下3D打印出肌肉组织。
这一成就使科学家更接近于在轨道上生产人体组织，该突破有望保护宇航员免受肌肉流失影响，并为地球开发新型医疗方案。
在研究人员帕尔特·钱索里亚的领导下，苏黎世联邦理工学院团队在模拟太空微重力的抛物线飞行中开展实验。这项工作聚焦于探索无重力干扰下的组织生长机制，可能为太空生物制造奠定基础。
在地球上构建精确生物结构素来困难重重。重力会干扰细胞沉降过程并影响打印组织的形态稳定性。
3D生物打印技术中，科学家采用活细胞与生物墨水的混合物作为打印材料。
正常重力环境下，生物墨水在固化前易发生坍塌或变形，导致最终结构失真。
苏黎世联邦理工学院研究人员转向微重力环境以解决这些问题。在失重状态下，材料结构保持完整，细胞分布均匀。
这使打印出的肌肉纤维能以与人体内部完全相同的方式形成。
“无结构应力时，研究人员可精确生产出与体内排列一致的肌肉纤维，”团队解释道，“这种精准构建至关重要：唯有准确反映人体结构的模型才能提供可靠数据。”此类精度对开发真实组织模型必不可少。
高保真模型使科学家能更可靠地进行药物测试或疾病进展研究。
G-FLight：类太空条件下的肌肉打印技术
为实现突破，苏黎世联邦理工学院团队开发出名为G-FLight（无重力光丝系统）的新型生物打印系统。
该系统能在数秒内完成活性肌肉结构的打印，即使在短暂的微重力阶段也能稳定运行。
研究人员使用特制生物树脂，在30次抛物线飞行循环中成功打印组织。
微重力环境下生产的肌肉样本，其细胞活性与纤维密度均与地球打印样本相当。
新工艺还支持负载细胞树脂的长期储存，这对未来轨道应用至关重要。
“实验数据表明，微重力打印组织的细胞活力及肌肉纤维数量与重力环境下打印的组织基本一致，”研究人员指出。
迈向太空组织工程新纪元
本研究揭示了微重力环境在开发生物先进材料中的关键作用。
苏黎世联邦理工学院下一步目标是在国际空间站打印更复杂结构，包括类器官模型。
此类器官模型将助力科学家深入研究肌营养不良症和太空诱导性肌肉萎缩等疾病。
通过提供模拟人体生理的高仿真模型，该技术有望实现更安全、高效的药物测试。
凭借肌肉组织微重力打印技术的验证，苏黎世联邦理工学院团队为太空生物医学研究及宇航员长期健康保障开辟了全新路径。
该研究成果已发表于《先进科学》期刊。
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