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Techshot的生物3D打印机在太空成功制造出人类半月板

        中国3D打印网4月10日讯,当前的太空生物打印技术可能会成为指导未来在地球以及在轨道上进行生物制造的决定因素。宇航员已经在国际空间站(ISS)上使用了两台生物打印机,用于人体骨骼甚至心脏组织的实验。由于地球的引力使印刷功能类似器官的结构变得非常具有挑战性,使人们对制造这些机器产生了兴趣,使空间环境成为可行的替代方案。商业太空公司Techshot选择开发一种BioFabrication设施(BFF),该设施已安装在ISS美国国家实验室内,从去年夏天开始就被宇航员使用。该公司本周宣布,基于太空的3D生物打印机已成功用于在太空中制造人膝软骨测试打印件。
      Techshot的BFF旨在打印类似器官的组织,有一天可能会在移植空间中3D打印人体器官,并于上个月成功地在ISS上成功制造了部分人类半月板的测试照片。弯月形图案是为公司客户制造的:4D生物打印,生物制造和生物制造(4D Bio3)程序,该程序基于健康科学统一服务大学(USU)。该计划是大学与日内瓦基金会(Geneva Foundation)之间的合作,该基金会是一个促进军事医学研究的非营利组织。

        在空间的微重力条件下制造人体组织最终可以帮助使用3D生物打印机制造心脏和其他器官。尽管可以最终替代供体器官短缺以帮助需要移植的患者的功能器官的实际制造可能需要十年甚至更多的时间,但Techshot的团队对该项目持乐观态度,因为太空研究可能会启发人们地球上完成的许多工作。在过去的六个月中,像NASA的飞行工程师Christina Koch一样,宇航员已经测试了BFF打印细胞的能力。利用成年人类细胞(例如干细胞或多能细胞)和成年组织衍生的蛋白质作为其生物墨水,BFF能够创建可行的组织。
宇航员杰西卡·梅尔(Jessica Meir)正在国际空间站使用BFF
 宇航员杰西卡·梅尔(Jessica Meir)正在国际空间站使用BFF(图片来源:Techshot)
       根据ISS美国国家实验室的数据,尽管研究人员在地球上骨骼和软骨的3D打印方面取得了一些成功,但制造柔软的人体组织(例如血管和肌肉)却很困难。他们声称发生的事情是,在地球上,当尝试使用柔软且易于流动的生物材料进行打印时,组织会因自身重量而塌陷。但是,如果这些相同的材料是在空间的微重力环境中产生的,则3D打印结构将保持其形状。
       半月板是位于股骨和胫骨之间的新月形的柔软软骨盘,可作为重要的缓冲垫或减震器,但是当半月板撕裂时,缓冲作用会变差,从而导致关节炎和膝盖疼痛。半月板损伤是最常见的骨科损伤之一,在军事部门和体育运动员中发生率高得多。

       3月初,Techshot为SpaceX的CRS-20任务向国际空间站发送了支持其三个客户的植物,心脏和软骨研究的设备和样品。太空站上的宇航员使用BFF制造人的膝盖半月板,以测试在空间中打印半月板所需的材料和过程。根据Techshot的说法,在ISS美国国家实验室上进行的4D Bio3的第一个实验是对在太空中打印弯月面所需的材料和过程的测试。医学博士和USU毕业生的宇航员安德鲁·摩根(Andrew Morgan)将生物材料装载到BFF中,而Techshot工程师则从位于印第安纳州格林维尔的公司有效载荷运营控制中心(POCC)将客户提供的设计文件上传到打印机,然后将设备放入其中。空间是受控的。通过设备内部的实时视频评估打印是否成功。

        Techshot成立于30年前,该公司向拥有自己独立研究计划的人员提供收费的设备和服务目录,为寻求太空访问的组织提供一站式资源。 BFF于2019年7月在SpaceX CRS-18上发射升空,此后经过测试。 Techshot甚至建议用于第二个弯月面印刷的生物材料将在以后的SpaceX任务中发射,然后将其返回地球进行更广泛的测试。

       中国3D打印网点评:随着进驻ISS美国国家实验室的宇航员继续推进Techshot的3D生物打印机和微重力研究,我们可以期待听到更多有关旨在改善患者护理水平的前沿科学的信息。该技术为支持生物打印结构和构造组织提供了独特的机会,提供了一个理想的方案,它将使显着的变化推动未来的医学发展。

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(责任编辑:中国3D打印网)