NSCRYPT在空間站中成功生物3D打印人類膝蓋半月板
魔猴君 行業(yè)資訊 1622天前
微分配專家nScrypt和航空航天公司TechShot已成功完成了太空中的第一個功能性生物3D打印實驗。在國際非營利組織日內(nèi)瓦基金會和健康科學統(tǒng)一服務大學(USU)的幫助下,他們利用國際空間站上的生物制造設施(BFF)對人類膝蓋半月板進行了生物3D打印,這是4D Bio3計劃的一部分。突破性實驗是一項長期計劃的一部分,該計劃將有一天在微重力空間中制造先進的軟組織和整個器官。
宇航員安德魯·摩根(Andrew Morgan)3D打印太空中的人類膝蓋半月板。圖片來自NASA。
太空3D生物打印
BFF被證明是世界上第一臺能夠在太空中制造人體組織的3D打印機。它利用多能干細胞通過以特定模式精確組織細微的生物墨水層(橫跨幾微米)來生成可行的組織。培養(yǎng)干細胞,并隨著時間的推移分化成所需的人類細胞,最終形成組織培養(yǎng)物。由于相對強大的引力,在地球上很難做到這一點(到目前為止是不可能的)。在地球上,軟組織由于自身的重量而坍塌,使研究人員陷入混亂的細胞連接中。在ISS上,地球的引力要弱得多,而3D打印的軟組織可以保持其形狀。
該實驗的高級研究科學家Joel Gaston博士說:“由于對可印刷,生物學相關(guān)并擁有所需的生物墨水的需求相互矛盾,事實證明制造軟的人體組織(如心臟和其他器官)很困難。”
半月板及以后的生物3D打印
據(jù)魔猴網(wǎng)了解,半月板損傷是軍隊中最常見的骨科損傷之一。膝蓋半月板撕裂時,它將失去其減震功能,從而導致關(guān)節(jié)炎和膝蓋疼痛。研究發(fā)現(xiàn)軍事人員的半月板損傷比一般人群高10倍。通過進一步開展3D打印彎月面研究并將其最終帶入地球上,研究人員可以使用它來幫助駐扎在遠離“家園”醫(yī)療資源的偏遠地區(qū)的士兵們。
4D Bio3計劃總監(jiān)Vincent Ho博士解釋說:“我們在嚴酷的軍事環(huán)境(FAME)中的制造計劃探討了在經(jīng)常部署我們的服務成員的各種遠程環(huán)境中3D打印健康相關(guān)產(chǎn)品的挑戰(zhàn)。去年夏天,我們在非洲沙漠熱中進行了首次試點研究,成功地3D打印了手術(shù)器械,生物活性繃帶,解剖模型和人類半月板組織。在這第二項先導研究中,我們期望從國際空間站上人類半月板的3D生物制造空間挑戰(zhàn)和收益中汲取寶貴的經(jīng)驗教訓。我們未來的計劃是在叢林,水生,北極和高海拔地區(qū)進行類似的實驗?!?/span>
軍事演習很費膝蓋。圖片來自The Stone Clinic。
BFF最初于2019年7月啟動,并在一年的時間內(nèi)進行了多次升級。 2020年初,3D BFF配備了一套新的3D打印陶瓷流體歧管,以取代以前使用的打印聚合物。歧管用于向打印的組織提供它們成長為可用補丁所需的營養(yǎng)。在軌道上的其他地方,我國已經(jīng)成功完成了第一套微重力3D打印測試。測試涉及生產(chǎn)連續(xù)的碳纖維增強聚合物復合材料。