3D-печать мышечной ткани в микрогравитации: прорыв ETH Zurich
Исследователи из ETH Zurich вывели биопечать на новый уровень, успешно создав человеческую мышечную ткань в условиях микрогравитации во время параболических полетов. В отличие от традиционных экспериментов на МКС, где печатали полимеры, хрящи и сосудистые ткани, эта работа фокусируется на скелетных мышцах — ключевом элементе для изучения деградации тканей в космосе. Результаты опубликованы в журнале Advanced Science и открывают перспективы для биомедицинских исследований, тестирования лекарств и здоровья астронавтов.
Почему биопечать в невесомости: преодоление земных ограничений
На Земле гравитация — главный барьер для биопечати: мягкие био-чернила из гидрогелей с живыми клетками деформируются или оседают, снижая точность структур. В микрогравитации это исчезает, позволяя создавать конструкции с высокой предсказуемостью свойств.
“Наша система G-FLight в сочетании с новыми биоматериалами инкапсулирует клетки и производит мышечные конструкты за секунды. Она не зависит от гравитации: ткани, напечатанные в невесомости, идентичны земным по свойствам”, — отмечает Parth Chansoria, ведущий автор исследования. Это критично для моделирования болезней, таких как мышечная дистрофия, или атрофии от длительных полетов, где даже малые вариации структуры влияют на результаты.
G-FLight: система биопечати, независимая от гравитации
ETH Zurich разработали компактный биопринтер G-FLight (Gravity-independent Filamented Light), который работал во время 30 циклов параболического полета (по 20 секунд невесомости каждый). Система использует лазер для печати волокон из био-чернил с мышечными клетками, обеспечивая стабильное хранение и активацию материалов в полете.
Полученные волокна показали жизнеспособность клеток и плотность, сравнимые с земными образцами, но с лучшей структурной целостностью — без деформаций от гравитации. Это делает технологию перспективной для орбитальных лабораторий.
К космической тканевой инженерии: применение в орбите
Эксперимент — шаг к полноценному биопроизводству в космосе: от простых конструктов на приборах, обеспечивающих состояние невесомости к органойдам на МКС. Такие ткани помогут изучать атрофию мышц у астронавтов или земные заболевания без гравитационных помех, ускоряя разработку терапий.
Развитие космической биопечати: контекст исследований
Работа ETH Zurich дополняет глобальные усилия: в 2025 году Redwire Space напечатала мениск колена на МКС, а Институт регенеративной медицины Wake Forest отправил печень в космос для изучения органогенеза. Аддитивное производство эволюционирует от полимеров к живым тканям, поддерживая науку и здоровье за пределами Земли.
