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微重力三維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)與3D打印技術(shù)可以通過以下幾種方式相結(jié)合：

太空生物打印

- 實(shí)驗(yàn)研究：在國際空間站等太空環(huán)境中，利用3D打印技術(shù)制造細(xì)胞和組織模型，研究微重力和宇宙輻射對(duì)人體不同組織的影響。如清華大學(xué)機(jī)械系熊卓教授、張婷副教授課題組研發(fā)了腫瘤模型空間3D打印與培養(yǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，于2023年6月7日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，完成在軌試驗(yàn)。

- 醫(yī)療應(yīng)用：生物打印技術(shù)可制造臨床適用的人體組織移植物，為長期太空任務(wù)中受傷的宇航員提供醫(yī)療幫助。如芬蘭Brinter AM Technologies Oy公司將向國際空間站發(fā)射Brinter Core 3D生物打印機(jī)，用于在軌3D生物樣本打印，探索個(gè)性化藥物開發(fā)測試、毒理學(xué)和3D打印身體部位等。

地面模擬微重力環(huán)境下的生物打印

- 優(yōu)化打印材料：在地面利用旋轉(zhuǎn)式生物反應(yīng)器、磁懸浮技術(shù)等模擬微重力環(huán)境，研究開發(fā)適用于微重力環(huán)境的生物墨水。如清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)研制的適用于空間微重力環(huán)境的溫敏生物墨水，具有優(yōu)異的生物相容性、打印性能、室溫存儲(chǔ)及防泄漏特性。

- 提升打印效果：微重力環(huán)境可消除3D打印過程中對(duì)高粘度生物材料和支撐介質(zhì)的需求，提高軟組織結(jié)構(gòu)的打印保真度。同時(shí)，在模擬微重力環(huán)境中，細(xì)胞表現(xiàn)出空間不受限制的生長，可組裝成復(fù)雜的3D聚集體，有利于構(gòu)建更接近人體生理狀態(tài)的組織模型。

構(gòu)建復(fù)雜器官芯片

結(jié)合3D打印和微流體技術(shù)，利用微重力培養(yǎng)的細(xì)胞構(gòu)建復(fù)雜器官芯片。如通過3D打印技術(shù)制造出具有特定結(jié)構(gòu)和功能的微流道、細(xì)胞培養(yǎng)腔室等，再將微重力培養(yǎng)的細(xì)胞接種到芯片中，模擬人體循環(huán)系統(tǒng)等復(fù)雜生理環(huán)境，用于藥物篩選、疾病模型構(gòu)建等研究。