Biodrukarka 3D w kosmosie – zostanie wyniesiona na ISS w trakcie misji SpaceX

Podczas misji realizowanej przez SpaceX w lutym 2019 roku na stacje ISS dostarczona zostanie biodrukarka 3D. Urządzenie stworzone przez Techshot ma produkować ludzkie tkanki i narządy w warunkach mikrograwitacji.

Techshot to firma o 25-letnim doświadczeniu w opracowywaniu technologii kosmicznych. Z jej rozwiązań korzystają obecnie NASA oraz SpaceX. Już w 2016 roku przedsiębiorstwo miało na swoim koncie zakończone powodzeniem próby biodruku 3D fragmentu ludzkiego mięśnia sercowego w zerowej grawitacji. Wówczas próba odbywała się w trakcie lotu parabolicznego realizowanego przez Zero Gravity Corporation.

Wykorzystywana biodrukarka 3D zbudowana została przez nScrypt, firmę odpowiedzialną za pierwszą na świecie biodrukarkę 3D jeszcze w 2003 roku. Do druku 3D wykorzystano ludzkie komórki macierzyste, w rezultacie otrzymano fragment mięśnia sercowego wraz z naczyniami krwionośnymi.

Teraz NASA przenosi badania nad biodrukiem tkanek w przestrzeni kosmicznej na nowy poziom – i to dosłownie. W trakcie misji SpaceX CRS-17 na ISS ma trafić urządzenie nazwane 3D BioFabrication Facility (BFF) opracowane przez nScrypt we współpracy z Techshot.

Zniwelowanie wpływu grawitacji na powstający wydruk sprawia, że zbędne są materiały tworzące rusztowania dla tkanek. Rusztowania te stanowią często przeszkodę do odtworzenia w pełni funkcjonujących malutkich naczyń krwionośnych i limfatycznych. Gęste i lepkie biotusze zawierające substancje, które tworzą scaffold, można zastąpić biotuszami o dużo mniejszej lepkości zawierającymi jedynie komórki i substancje niezbędne do odtworzenia narządu.

Dlatego też BFF różni się od zwykłych biodrukarek, jakie stosujemy na powierzchni Ziemi, między innymi zapewniając większą precyzję druku 3D Wydruk powstaje wewnątrz specjalnej kasety bioreaktora – Advanced Space Experiment processor. Bioreaktor zapewnia płyn z substancjami odżywczymi, który dodatkowo wypłukuje toksyczne metabolity wyprodukowane przez żywe i funkcjonujące komórki. Dodatkowo, bioreaktor stymuluje tkankę bodźcami mechanicznymi i elektrycznymi sprawiając, że ta kurczy się i rozkurcza jak prawdziwe serce. W takim stanie, odżywiane i pobudzane w kasecie, pozostanie przez kilka tygodni.

Biodruk 3D narządów w przestrzeni kosmicznej wbrew pozorom nie jest sztuką dla sztuki. Szczególnie, jeśli weźmiemy pod uwagę coraz dłuższy czas podróży kosmicznych – biodrukarki 3D mogą stać się głównym zapleczem medycznym będąc źródłem nie tylko narządów do transplantacji, ale i leków. Korzyści odniosą również ci pozostali na powierzchni Ziemi – kosmiczny biodruk da bowiem potężnego kopa całej inżynierii tkankowej oraz medycynie regeneracyjnej, a powstające w mikrograwitacji narządy, po inkubacji w bioreaktorze, mogą powrócić na Ziemię by zostać przeszczepionymi.

Źródło: 3dprintingindustry.com www.nasa.gov