宇航员首次在国际空间站上3D打印了人体组织

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宇航员首次在国际空间站上3D打印了人体组织

国际空间站上的一名俄罗斯宇航员,刚刚尝试在太空微重力环境下进行了人体组织的 3D 打印。其借助了俄罗斯研究人员制造的一套磁悬浮装置,能够从一些分离的细胞中制造出人类的软骨。科学家们表示,这项工作有助于开发出在长期太空飞行中制造再生组织的新技术。

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(视频截图 via PhysicsWorld)

传统的人体组织工程再生方法,涉及将细胞播种到具有生物相容性的“支架”上。一旦细胞组织完成了 3D 器官的自组装,支架材料就可被生物降解掉。

但是现在,俄罗斯研究人员已经提出了更新颖、更灵活的解决方案,摆脱了对支架的依赖。新技术可使细胞自行完成组装,而无需借助生物结构材料。

据悉,研究人员已使用可移动的支撑物和静电场引导等技术。但在无支架的前提下制造的一种有前途的方法,就是利用磁悬浮技术。

俄罗斯研究人员需要将细胞悬浮在含有钆(Gd)离子的顺磁性介质中,在电场强度和电势梯度的引导下,组织细胞可以精确地进入特定的位置。

Cosmonaut builds engineered cartilage aboard the Internation(via)

目前所面临的一个挑战是,在该方法起作用的所需浓度下,离子对细胞是具有毒性的,且可能导致危险的压力不均衡。

解决这些问题的潜在方法之一,就是借助微重力环境下的悬浮组装,于是我们最终见到了俄罗斯宇航员在国际空间站上开展的这项最新实验。

据悉,研究人员首先在哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场制造了基于人类软骨细胞的组织球体,然后将其嵌入可逆的水凝胶中,密封在试管中并发射到国际空间站。

在国际空间站上提取出细胞之后,相机会捕捉其自组装的过程。与数学和计算机模型相比,其表现出了相当高的一致性。

这项成功的实验,意味着在无支架和无毒钆离子水平的环境下制造 3D 打印人体组织研究方面的最新进步。

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