器官移植新希望：科学家在微重力环境下3D打印出功能性肌肉组织

IT之家 11 月 11 日消息，尽管人类无法凭空长出更大的肌肉，但苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的研究团队已证实：在微重力环境下，可通过 3D 打印技术制造出功能性肌肉组织。

所谓“3D 打印”，是一种通过逐层堆叠材料来构建实体物件的增材制造技术。目前，已有多种物体在太空中成功实现 3D 打印；然而，从零开始构建具备生理功能的人体组织（例如血管）则需突破性创新。实现这一目标被视为迈向未来的关键一步 —— 届时，有望为亟需器官移植的患者直接打印出可移植的人体器官。此外，在太空中实现人体组织 3D 打印，亦将为未来的医学研究与药物测试开辟全新路径。

你或许会好奇：为何此类器官打印必须在太空中进行？对此，苏黎世健康科学与技术系（Department of Health Sciences and Technology）在新闻稿中指出，在地球上制造人体组织存在一个问题，即重力会给该过程中使用的材料（也就是生物墨水）增加压力，这对精确制造出与人体中完全一致的肌纤维构成了重大挑战。

为应对该问题，研究人员借助抛物线飞行模拟微重力环境，并利用其自主研发的“G-FLight”（全称：Gravity-independent Filamented Light，即“无重力依赖丝状光固化”）生物制造系统，在失重状态下成功打印出了肌肉组织。

此项最新研究成果，标志着人类向“按需定制功能性人体器官用于移植”的现实愿景又迈进一步。考虑到当前器官移植高度依赖捐献者匹配及血型兼容性，导致全球等待移植患者的名单极为冗长，实现器官的规模化定制打印无疑具有重大意义。

IT之家注意到，近年来，微重力环境下的组织 3D 打印已成为一个快速发展的新兴领域。例如，已有科研团队致力于在太空中制造人工视网膜，借助微重力优势提升植入体性能，帮助失明患者重获视力；此外，包括肝组织在内的多种含血管化结构的组织也已实现常规 3D 打印。在器官移植实践方面，科学家曾利用生物打印技术成功培育并植入替代性膀胱；另有团队完成 3D 打印气管的临床移植。

在太空医学领域，瑞士此次突破亦为宇航员长期面临的肌肉萎缩问题带来新希望。众所周知，微重力环境易导致肌肉质量快速流失，而在太空中实现肌肉组织的制造与测试，将极大推动面向国际空间站及深空任务宇航员的空间医学发展。例如，3D 打印的人工心脏已计划送往轨道实验室，以评估太空环境对执行长期深空任务宇航员心血管系统潜在影响。