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

國(guó)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(jìn)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(xiàng)工作有助于開(kāi)發(fā)出在長(zhǎng)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(duì)支架的依賴。新技術(shù)可使細(xì)胞自行完成組裝，而無(wú)需借助生物結(jié)構(gòu)材料。

據(jù)悉，研究人員已使用可移動(dòng)的支撐物和靜電場(chǎng)引導(dǎo)等技術(shù)。但在無(wú)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(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)梯度的引導(dǎo)下，組織細(xì)胞可以精確地進(jìn)入特定的位置。

Cosmonaut builds engineered cartilage aboard the Internation( via )

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

解決這些問(wèn)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(jiàn)到了俄羅斯宇航員在國(guó)際空間站上開(kāi)展的這項(xiàng)最新實(shí)驗(yàn)。

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(chǎng)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(guó)際空間站。

在國(guó)際空間站上提取出細(xì)胞之后，相機(jī)會(huì)捕捉其自組裝的過(guò)程。與數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)模型相比，其表現(xiàn)出了相當(dāng)高的一致性。

這項(xiàng)成功的實(shí)驗(yàn)，意味著在無(wú)支架和無(wú)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(jìn)步。