Американский космический биомедицинский 3D-принтер готов к отправке на МКС

Через несколько часов в космос отправится биомедицинский 3D-принтер, разработанный при поддержке NASA американскими компаниями Techshot и nScrypt. На борту Международной космической станции оборудование будет использоваться в экспериментах по 3D-печати сердечных тканей и, возможно, даже органов.Компания SpaceX готовится к запуску ракеты-носителя Falcon 9 и грузового корабля Dragon в рамках миссии снабжения CRS-18. Помимо обычных припасов корабль должен доставить на Международную космическую станцию американский биомедицинский аддитивный комплекс BioFabrication Facility (BFF). Гонку за звание первых космических биопечатников американские ученые проиграли российской лаборатории 3D Bioprinting Solutions, уже завершившей первый цикл опытов по 3D-печати живыми клетками в условиях микрогравитации с помощью магнитного биопринтера «Орган.Авт» (на иллюстрации ниже). С другой стороны, у американской команды более понятные планы: если российская научная программа пока не подает конкретных признаков целенаправленности, то проект исследовательской компании Techshot и инженерной компании nScrypt направлен на изучение возможности 3D-биопечати функциональных сердечных тканей и органов, неотличимых от натуральных и пригодных для имплантации.В долгосрочной перспективе ученые надеются получить полноценные реплики сердец, но до этого уровня еще очень далеко. Пока что исследователи будут заниматься экспериментами по 3D-печати опытных образцов сердечных тканей, но функциональных, то есть сокращающихся под воздействием электрических импульсов. Промежуточным этапом может стать выращивание имплантируемых сердечных «заплаток» для лечения врожденных дефектов и последствий травм и болезней, например инфарктов. Один интересный момент заключается в том, что печатаемые ткани будут созревать прямо на орбите, в специальном инкубаторе, и в определенной мере это связано с ограниченными возможностями существующей космической техники.«Мы знаем, что у SpaceX отличные средства доставки и возвращения с орбиты, но, к сожалению, гладким возвращением они не отличаются [в контексте имеются в виду перегрузки при торможении в атмосфере и непосредственно при посадке — прим. ред.]. Это означает, что нам придется доводить образцы биоматериалов до кондиции в механическом, химическом и электрическом плане еще на борту станции. То, что мы получаем непосредственно на выходе из 3D-принтера — это не ткань и тканью быть не может. Это всего лишь конструкция: мы собираем ее из отдельных блоков, а дальше должны сидеть и смотреть, как биологические процессы делают все остальное», — поясняет Юджин Боланд, ведущий научный сотрудник компании Techshot. Впрочем, проблема заключается не только в доставке, но и непосредственно в силе тяжести. Дело в том, что расходным материалом служат питательные гидрогели, насыщенные живыми клетками. Печать многослойных структур желеобразным материалом в обычных условиях представляется невозможной, так как распечатки будут растекаться под собственным весом. Именно по этой причине почти все существующие примеры 3D-биопечати, разве что за исключением результатов ученых Тель-Авивского университета (на иллюстрации выше), сводятся к довольно примитивным в плане геометрии и размеров образцам, и именно по этой причине Techshot решила масштабировать эксперименты в космосе. Первостепенная задача научной команды состоит в том, чтобы получить образцы 3D-печатной сердечной ткани толщиной как минимум в один сантиметр, что примерно в десять раз толще рекордных образцов, полученных на Земле. «Мы намереваемся использовать BFF на орбите для 3D-печати живыми клетками, выращивания и созревания клеточных структур до состояния, позволяющего вернуть образцы на Землю — так, чтобы прибывающие образцы уже были максимально функциональны. Образцы планируемых размеров еще никогда не печатались здесь, на Земле, а уж тем более в условиях микрогравитации. Что из этого выйдет мы расскажем вам через сорок пять дней, когда встретимся вновь», — прокомментировал генеральный директор компании nScrypt Кеннет Чёрч на предполетной пресс-конференции научной команды в Космическом центре имени Кеннеди.

Запуск с мыса Канаверал запланирован на 24 июля, в 18:24 по местному времени (25 июля, 01:24 по Москве). Прямая трансляция будет доступна на Youtube-канале NASA по этой ссылке. 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.