На Международной космической станции астронавты печатают человеческую хрящевую ткань в условиях микрогравитации. Почти полное отсутствие веса позволяет живым клеткам распределяться равномерно внутри будущей ткани — то, что на Земле невозможно из-за гравитации, которая заставляет материал оседать и деформироваться.

15 сентября командир экспедиции Джессика Меир (NASA) и астронавт Софи Адено (Европейское космическое агентство) подготовили образцы хрящевых клеток из исследовательского инкубатора MERLIN и загрузили их в биопринтер Auxilium. Печать идёт в японском лабораторном модуле Kibo внутри закрытого бокса Life Science Glovebox.

Биопринтер работает с биочернилами, которые содержат живые клетки и компоненты будущей ткани. На Земле материал приходится делать вязким или использовать дополнительные опорные структуры, иначе напечатанные слои теряют форму. Такая вязкость и вспомогательные элементы затрудняют работу с живыми клетками.

В микрогравитации проблема оседания почти исчезает. Клетки и другие частицы не скапливаются внизу материала, поэтому исследователи точнее контролируют внутреннее устройство напечатанной ткани. NASA видит равномерное распределение клеток как главное преимущество орбитальной биопечати.

Хрящевую ткань изучают потому, что человеческий хрящ практически не восстанавливается после повреждений. В США ежегодно регистрируют более 900 тысяч повреждений хряща коленного сустава, многие требуют хирургического вмешательства. Образцы с орбиты должны показать, можно ли получать имплантаты с однородной структурой и лучшими механическими свойствами.

Эксперименты продолжают многолетнюю программу биопечати на МКС. В 2019 году установка BioFabrication Facility напечатала часть менiska и значительный объём клеток сердца. Позже исследователи получили мениск, созданный на орбите. После печати образцы выращивали в микрогравитации, а затем возвращали на Землю для анализа.

Более новый биопринтер Auxilium расширил программу. Его уже использовали для производства имплантируемых конструкций при восстановлении периферических нервов. В 2026 году исследователи перешли к печати тканей из живых клеток. Летом NASA отправило на Землю образцы хрящевой ткани, чтобы сравнить распределение клеток и качество структуры с земными аналогами.

Полноценные человеческие органы на МКС пока не печатают. Исследователи работают с небольшими тканевыми конструкциями и медицинскими имплантатами, проверяя жизнеспособность клеток, форму, однородность и механические свойства. Долгосрочная цель: создать технологии для производства персонализированных тканей и имплантатов из клеток конкретного пациента, а затем приблизить биопечать сложных органов для трансплантации.