苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的研究人员在抛物线飞行实验中，于微重力环境下成功实现了人类肌肉组织的3D打印，标志着太空生物制造领域取得重要突破。该研究旨在通过地球重力无法模拟的条件，更精确地重现人体自然结构，从而推动疾病建模和药物研发的进展。



为应对宇航员在失重状态下的生理机能退化，团队开发了名为G-FLight（重力无关丝状光固化系统）的先进生物制造系统，可在微重力条件下快速制备具有活性的肌肉构造物。

研究人员采用特殊配方的生物树脂，在30次抛物线飞行的失重阶段进行了3D打印，结果显示打印出的肌肉组织在细胞活性和纤维密度方面与地球正常重力环境下的样本相当。

该工艺还允许细胞负载生物树脂的长期贮存，为未来在轨制造提供了关键优势。



技术的核心是一种由载体物质与活细胞混合而成的生物墨水材料。在微重力环境中，避免了生物墨水重量导致的结构坍塌或细胞沉降问题，使研究人员能够打印出与人体内部排列高度一致的肌肉纤维。

这种精度对于生成可靠的组织模型、研究疾病发展机制及药物疗效非常关键。

研究人员表示，下一步目标是在国际空间站或未来轨道研究平台上制造复杂的类器官及人体组织，以研究肌营养不良症和太空飞行引发的肌肉萎缩等疾病，并在更接近真实的生物学条件下测试治疗效果。

此外，维克森林再生医学研究所（WFIRM）的科学家于2025年8月24日通过SpaceX猎鹰9号火箭将3D打印的肝脏组织送往国际空间站，旨在研究微重力如何影响生物打印器官结构的生长、稳定性和功能。

该项目由ISS国家实验室资助，建立在WFIRM团队在美国国家航空航天局“血管组织挑战”成果基础上，旨在加速地球再生医学的进展。

与此同时，太空系统制造商Redwire使用升级版的3D生物制造设备在国际空间站上成功完成了人类膝关节半月板的3D生物打印，打印操作于今年7月完成，生物打印构造已于上月通过SpaceX载人6号任务返回地球进行分析。

Redwire执行副总裁John Vellinger表示，证明能够成功打印如半月板这样的复杂组织，是开发可重复、大规模可靠生物打印的微重力制造工艺迈出的重要一步。