综述：颠覆性技术在3D生物打印中的研究进展

这篇综述汇聚了ISS国家实验室研发会议（ISSRDC）专家研讨成果，系统阐述了微重力（microgravity）如何作为颠覆性技术推动3D生物打印发展，涵盖多悬浮生物制造（multi-levitation biofabrication）、挤出式（BFF）与光固化（DLP）打印等关键技术，并展望了知识枢纽（Knowledge Hub）与数字孪生（digital twins）在加速组织工程和个性化医疗中的应用前景。

　　

微重力：3D生物打印的太空革命

当前3D生物打印技术格局
从挤出成型（FDM）到光固化（SLA），生物打印技术正快速迭代。欧盟PULSE项目开发的多悬浮生物制造技术，通过磁声联合悬浮实现无支架细胞定位，其心血管模型在模拟生理结构上远超类器官。而微重力环境将彻底改变材料选择——低粘度生物墨水（如Alginate-Collagen复合体系）在太空打印中展现出突破性潜力。

太空实验室的颠覆性优势
国际空间站（ISS）的微重力环境消除了沉降和浮力对流，使Lawrence Livermore实验室的软骨组织体积打印（VAM）可实现<5μm分辨率。Redwire的BioFabrication Facility（BFF）已成功打印出人类膝关节半月板，而Auxilium的AMP-1光固化打印机更创下1mm/min的Z轴打印速度记录。这些技术突破共同指向一个未来：太空将成为制造复杂器官（如具有血管网络的肝脏）的理想场所。

从实验室到临床的转化之路
Wake Forest团队在NASA血管组织挑战赛中开发的>1cm厚组织培养方案，结合微重力下的干细胞行为调控，为器官移植提供了新思路。同步发展的生物墨水个性化策略——如患者血浆衍生墨水（Ahlfeld et al.）——正推动着精准医疗进程。而FDA现代化法案2.0对类器官模型的认可，将进一步加速基于太空生物打印的疾病平台（如阿尔茨海默症模型）的转化应用。

知识枢纽与未来展望
正在建设的3D生物打印知识枢纽将整合Bioink数据库、CECT材料库等资源，通过数字孪生技术实现生物墨水的AI驱动设计。预计到2026年，ESA的3D Biosystem将完成太空打印-培养一体化实验，而亚轨道飞行提供的8分钟微重力窗口，将成为地面研究的重要补充。这场由太空技术驱动的生物制造革命，正在重新定义组织工程的可能性边界。