Экипаж МКС впервые займется 3D-печатью живых тканей в начале следующего года

Первый космический 3D-биопринтер отправится на борт Международной космической станции в феврале следующего года. Разработчики намереваются заняться экспериментами по 3D-печати более сложных конструкций, чем возможно в условиях земного притяжения.Разработкой биомедицинского 3D-принтера по инициативе NASA занимались сразу две американские компании – nScrypt и Techshot. Первая занимается непосредственно разработкой аддитивного оборудования с уклоном на биопечать, а вторая специализируется на проведении различных космических исследований. С расходными материалами помогает компания Bioficial Organs. Интересный, но совершенно бесполезный факт: самым первым экспериментом Techshot в далеком 1986 году должно было стать наблюдение за развитием куриных эмбрионов в невесомости, причем спонсировала проект сеть ресторанов общественного питания KFC! Что именно замышляли производители фастфуда, мы никогда не узнаем, так как материалы погрузили на злосчастный космический челнок Challenger, трагически погибший вместе с экипажем и грузом.Первые успешные эксперименты по 3D-печати в условиях микрогравитации прошли летом 2016 года, когда опытный аппарат (на иллюстрации выше) погрузили на борт самолета, выполнившего полеты по параболической траектории. В ходе нескольких полуминутных пикирований установка выстроила трехмерные подобия детского сердца, включая полости желудочков (см. видео). Особенность биопечати в невесомости заключается в возможности построения сложных форм с полыми структурами без использования поддержек, например из капролактона, вывести которые из пульсирующей ткани и полостей было бы затруднительно. Если же печатать подобные конструкции на Земле и без опорных материалов, то они растекутся под собственным весом подобно незастывшему желе.Просто напечатать образцы на орбите и отправить их на Землю тоже не получится, так как сначала ткани должны сформироваться и окрепнуть. Именно поэтому в комплекте с 3D-принтером nScrypt 3D Bio Assembly Tool (BAT) на борт станции отправится и биореактор/инкубатор Advanced Space Experiment Processor (ADSEP), в котором будут созревать 3D-печатные образцы и выращиваться клеточная масса для повторных экспериментов. Специальные кассеты послужат одновременно рабочими кюветами и контейнерами для хранения напечатанных образцов. После 3D-печати кассеты будут загружаться в ADSEP, после чего оборудование будет поддерживать питательную среду, удалять токсины и стимулировать формирование и развитие функциональных тканей с помощью механических и электрических сигналов. 3D-принтер оснащен запатентованным насосом SmartPump, позволяющим регулировать подачу биочернил с точностью в 100 пиколитров. Минимальный диаметр сопел составляет всего десять микрон. Полный комплекс оборудования получил название 3D BioFabrication Facility (BFF). Исследования будут направлены не только на выращивание органов, хотя именно это и является главной целью в долгосрочной перспективе, но и печать живых образцов для фармацевтических исследований и даже производство пищевых продуктов. Отправка оборудования на борт МКС намечена на февраль следующего года. Доставку с помощью ракеты-носителя Falcon 9 и грузового корабля Dragon осуществит компания SpaceX. Российский вариант космического 3D-принтера разрабатывается компанией 3D Bioprinting Solutions и основывается на принципе манипулирования клетками с помощью магнитных ловушек. Соглашение о доставке заключено с Роскосмосом, но точная дата пока не называется, хотя разработчики и заявляли о намерении испытать аппарат на орбите уже в текущем году.А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.