人类首次宇宙中再生！俄宇航员在太空中成功3D打印人体组织-技术圈

新智元报道

来源：space

编辑：小匀

【新智元导读】3D打印又牛了！在遥远的国际空间站，居然有宇航员利用磁悬浮装置成功制造出人类的软骨。看来，对于解决太空环境带来的各种生理弊端，我们人类又迈进了一步。

太空是一个引发人类好奇心的地方。然而，恶劣的环境也会让我们对那里望而却步。在那里的微重力环境下，人体组织会遭遇各种不测。例如肌肉萎缩，骨丢失等等……

近日，国际空间站上的一名俄罗斯宇航员，尝试在太空微重力环境下进行了人体组织的 3D 打印；并制造出了人类的软骨。

这项太空3D打印研究的创新点在于，摘掉“拐杖”——微型支架，利用磁悬浮技术，引导细胞去到该去的地方；从而将它们组装成更复杂的组织结构。这对宇航员能够更久地呆在太空，或者想实现太空旅行梦的人来说，都有着积极的意义。

由磁性生物组装器Bioprinter Organ.Aut和密封比色皿组成的太空实验科学设备

在建筑中，脚手架能够起到架构的作用。同样，生物组织的生长也需要“支架”。然而，在地球上进行产生人体组织的生物打印机是一回事，但对于宇宙中的国际空间站来说，可几乎没有重力让支架将软骨细胞聚集在一起。

为了克服这一障碍，Oleg Kononenko 在定制装配机内部使用了由莫斯科公司3D Bioprinting Solutions开发的“无支架” 生物组织工程方法，该方法利用磁场代替重力。

使用产生磁场的机器将细胞缝合到组织中

磁性使研究人员能够抵消微重力和加速度的影响，从而将软骨细胞固定在适当的位置。

斯坦福大学医学院的Utkan Demirci是该「磁悬浮生物组装」方法的幕后推手，旨在于微重力下构建组织。这项技术使用了两个彼此靠近的相对磁体，以产生一种将细胞相互推向彼此的力。「电磁波或磁场受到控制，因此我们可以将细胞移动到想要它们进入的地方，以便将它们组装成更复杂的组织结构。」Demirci说。

此外，这在地球上可能还会有更多实践。Demirci认为，「在太空进行的这类研究可能会引来癌症生物学及交叉感染（如HIV或COVID-19）的有趣发现。」

但该项研究也面临着一个挑战：细胞需要被悬浮在含有钆（Gd）离子的顺磁性介质中，其所需的离子浓度可能对细胞是具有毒性，还可能产生压力不均衡等问题。

这项新技术可以促进太空再生医学的发展。如果进一步发展，未来版本可能会帮助机组人员更换人体部位。那么，需要长距离太空旅行的宇航员们就可以利用这个技术「自力更生」了！

参考链接：https://www.space.com/cosmonaut-cartilage-engineering-on-space-station.html

https://advances.sciencemag.org/content/6/29/eaba4174