На борт Международной космической станции (МКС), находящейся на высоте 427 км над поверхностью Земли, поступил груз с материалами, предназначенными для апгрейда оборудования 3D-биопроизводства (https://techshot.com/bioprinter/). Груз содержит образцы человеческих клеток, био-чернил и набор новых 3D-печатных керамических жидкостных коллекторов для замены ранее использованных полимерных.
Новые керамические коллекторы, произведенные в сотрудничестве между австрийским аддитивным производителем из керамики Lithoz (https://www.lithoz.com/) и BFF launcher Techshot, используются внутри биореакторов, которые снабжают напечатанные ткани питательными веществами, которые необходимы для превращения тканей в полезные пластыри. Новые коллекторы обеспечивают лучшую биосовместимость с образцами тканей, чем ранее использовавшиеся печатные полимеры, что приводит к более высокому выходу пригодных для использования биологических структур. Все заинтересованные стороны считают модернизацию огромным шагом вперёд.
Шон Аллан (Shawn Allan), вице-президент Lithoz, заявил: «Успех аддитивного производства керамических изделий зависит от правильного сочетания дизайна, материала и печати. Принципы дизайна аддитивного керамического производства использовались вместе с контролем параметров печати для реализации сложной конструкции Techshot для работы с жидкостями, необходимой для использования компонентов на МКС».
Запущенный в июле 2019 года, 3D BFF первоначально совершил космическое путешествие в грузовом отсеке миссии SpaceX CRS-18 со станции ВВС на мысе Канаверал. Биопринтер является первым в своем роде устройством, способным успешно печатать ткани человека в условиях микрогравитации.
Принтер способен про
изводить тонкие волокна человеческих тканей, эмулирующих сердечные ткани и другие жизненно важные органы, тоньше, чем прядь человеческих волос, из стволовых клеток взрослого человека и белков, полученных из тканей, которые он использует в качестве биоиндикации. Конечная цель 3D BFF - иметь возможность изготавливать целые человеческие органы с нуля, хотя считается, что до этого еще далеко.
Биопринтеры на Земле ранее успешно применяются в печати костей и хрящей, но производство мягких тканей оказалось более трудным. Относительно высокие гравитационные силы, присутствующие на Земле, вызывают распад мышечных тканей и кровеносных сосудов под их собственным весом, поэтому исследователи смотрели на звезды в надежде на успех.
Если 3D BFF в конечном итоге окажется успешным, это может помочь устранить нынешнюю нехватку донорских органов, присутствующих в больницах по всему миру. Пациентам, которым требуется замена ткани, больше не придется ждать смерти другого человека, прежде чем они получат свои жизненно важные трансплантаты.
Из-за природы аддитивного производства биопринтер будет способен производить специфические для пациента ткани, используя собственные стволовые клетки. Это снижает вероятность отторжения ткани и устраняет необходимость в пожизненном использовании иммунодепрессантов.