國際空間站宇航員嘗試在太空微重力環(huán)境下進行了人體組織的 3D 打印

國際空間站上的一名俄羅斯宇航員，剛剛嘗試在太空微重力環(huán)境下進行了人體組織的 3D 打印。 其借助了俄羅斯研究人員制造的一套磁懸浮裝置，能夠從一些分離的細(xì)胞中制造出人類的軟骨?？茖W(xué)家們表示，這項工作有助于開發(fā)出在長期太空飛行中制造再生組織的新技術(shù)。

傳統(tǒng)的人體組織工程再生方法，涉及將細(xì)胞播種到具有生物相容性的“支架”上。一旦細(xì)胞組織完成了 3D 器官的自組裝，支架材料就可被生物降解掉。

但是現(xiàn)在，俄羅斯研究人員已經(jīng)提出了更新穎、更靈活的解決方案，擺脫了對支架的依賴。新技術(shù)可使細(xì)胞自行完成組裝，而無需借助生物結(jié)構(gòu)材料。

據(jù)悉，研究人員已使用可移動的支撐物和靜電場引導(dǎo)等技術(shù)。但在無支架的前提下制造的一種有前途的方法，就是利用磁懸浮技術(shù)。

俄羅斯研究人員需要將細(xì)胞懸浮在含有釓(Gd)離子的順磁性介質(zhì)中，在電場強度和電勢梯度的引導(dǎo)下，組織細(xì)胞可以精確地進入特定的位置。

Cosmonaut builds engineered cartilage aboard the Internation( via )

目前所面臨的一個挑戰(zhàn)是，在該方法起作用的所需濃度下，離子對細(xì)胞是具有毒性的，且可能導(dǎo)致危險的壓力不均衡。

解決這些問題的潛在方法之一，就是借助微重力環(huán)境下的懸浮組裝，于是我們最終見到了俄羅斯宇航員在國際空間站上開展的這項最新實驗。

據(jù)悉，研究人員首先在哈薩克斯坦拜科努爾航天發(fā)射場制造了基于人類軟骨細(xì)胞的組織球體，然后將其嵌入可逆的水凝膠中，密封在試管中并發(fā)射到國際空間站。

在國際空間站上提取出細(xì)胞之后，相機會捕捉其自組裝的過程。與數(shù)學(xué)和計算機模型相比，其表現(xiàn)出了相當(dāng)高的一致性。

這項成功的實驗，意味著在無支架和無毒釓離子水平的環(huán)境下制造 3D 打印人體組織研究方面的最新進步。