3D印表機製造肌肉組織——在零重力環境下完成

[jlee42]

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為了在最精確的條件下生產肌肉組織，由Parth Chansoria博士領導的研究團隊使用拋物線飛行來模擬太空的微重力環境。 圖片來源：蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）/Wiley在線圖書館
人類健康是太空旅行的阿喀琉斯之踵。 蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）的研究人員現在已經成功在零重力環境下列印出複雜的肌肉組織。 這將使未來能夠測試用於太空任務的藥物。
在進入太空的過程中，宇航員的身體在零重力環境下會急劇惡化。 為了解決這個問題並保護我們在太空中的先驅者，研究人員正在尋找現實的測試模型。
這正是蘇黎世聯邦理工學院研究團隊的切入點。 為了在最精確的條件下生產肌肉組織，由Parth Chansoria領導的研究團隊使用拋物線飛行在短時間內模擬太空的微重力環境。 這項技術成就使研究人員更接近他們的長期目標：在軌道上培育人體組織，以快速起效男士助勃 掌控時間延時噴霧 淫蕩春藥水 自然加碼陰莖增大 草本配方補腎壯陽 點燃欲火男士催情研究疾病並開發新療法。
該研究發表在《先進科學》（Advanced Science）雜誌上。
為什麼在零重力下製造？
在地球正常重力條件下，生產肌肉組織等精細生物結構面臨重大挑戰。 目標是列印出與人體內自然結構完全相同的組織。 然而，重力會干擾這一過程。
對於3D列印，研究人員使用一種稱為生物墨水（bio-ink）的特殊物質。 這由與活細胞混合的載體材料組成。 生物墨水及其嵌入細胞的重量可能導致結構在材料硬化前坍塌或變形。 此外，細胞可能在生物墨水中不均勻下沉。 這導致模型不夠真實。
在微重力環境下，這些干擾力消失了。 沒有結構應力，研究人員可以按照人體中的排列方式精確生產肌肉纖維。 這種精確構造至關重要：只有準確反映人體結構的模型，在測試新藥物或研究疾病進展時才能提供可靠結果。
一種新型無重力依賴系統
為此，蘇黎世聯邦理工學院研究人員開發了一種名為G-FLight （無重力依賴絲狀光， Gravity-independent Filamented Light）的新型生物製造系統。 該系統能夠在幾秒鐘內快速生產出有活性的肌肉結構。
G-FLight印表機和微絲結構示例列印。 圖片來源：《先進科學》（2025）。 DOI: 10.1002/advs.202512727
通過使用特殊的生物樹脂配方，研究團隊在30次拋物線迴圈的失重階段進行了3D列印。 結果表明，在微重力下列印的組織與在重力下列印的組織具有相似的細胞存活率和相似數量的肌肉纖維。 此外，開發的工藝使裝載細胞的生物樹脂能夠長期儲存，這對未來在太空的應用非常理想。
地球以外的疾病模型
在微重力環境下成功生產肌
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肉結構代表了太空研究和生物醫學領域組織工程的重要進展。 目標是利用這些技術在國際空間站或未來軌道平臺上生產複雜的人體類器官和組織。
在太空中，研究人員可以藉助這些"器官模型"進行基礎研究：它們被用來研究諸如肌肉營養不良或由失重引起的肌肉萎縮等疾病。 此外，它們可用於測試治療藥物在更能反映人體複雜性系統中的有效性——因為在失重狀態下進行3D列印可以如此精確和準確地排列肌肉纖維。