国际空间站上的生物打印：俄罗斯宇航员3D打印太空中的软骨

您可能想知道空间3D打印的意义是什么？毕竟，这不是我们可以在terrafirma上做的事情，而是花费其他更有价值的时间来进行与遥远星系有关的实验吗？

尽管NASA确实着眼于太空研究和即将到来的旅行（如火星之类的地方），但国际空间站（ISS）的实际目的是在进行科学研究时利用环境。随着科学家进一步沉浸于组织工程和尝试维持细胞的方法中，零重力为学习更多知识和完善生物打印提供了理想的环境。

现在，俄罗斯宇航员奥列格·科农年科（OlegKononenko）已在国际空间站上对软骨进行了生物印制，为太空旅行者提供了至关重要的价值，因为该技术可以为治疗星际损伤提供最终的急救方法。与莫斯科的3D生物打印解决方案合作开发的这项新技术在生物打印实践中使用了磁场。

为了避免创建支架时遇到的典型挑战，Kononenko依靠磁场的作用来实现微重力下细胞的自组装。该方法不仅在组织工程领域大受欢迎，而且悬浮生物组装还为太空再生医学提供了巨大的潜力，如果太空旅行者受伤，并且长时间不返回地球，这可能是必要的。

由于有关微重力对人类软骨的影响的实验可能非常昂贵，因此以前仅进行了两项研究-成功地在支架等结构上生长细胞。在最近发表的《太空中3D组织构造的磁悬浮生物组装》中概述的这项研究中，俄罗斯研究人员意识到了使用磁悬浮生物组装的潜在问题-主要关注细胞毒性问题，因为generally（Gd3+）螯合物被普遍使用在这样的工作中。

“从理论上讲，有三种可能的方法可以减少顺磁性介质的不良毒性作用：（i）开发低毒的Gd3+-盐或替代性顺磁性介质，（ii）在高磁场中进行悬浮生物组装，以及（iii）进行在微重力条件下进行磁悬浮生物组装。”作者解释说。

对于这项工作，他们使用了无毒的Gd3+螯合剂浓度，使用COMSOL软件创建了必要磁场的模型，生物组装成功地与他们准备的计算公式“非常吻合”。在实验过程中需要两个阶段，包括磁场的配置（在ISS上在环境温度下进行），然后研究组织球体开始稳定进入实际3D组织时的融合。

这组作者解释说：“根据数学模型，组织球体融合的完整性水平高于50％，在某些碎片中，它达到了可能压实的90％以上。”“考虑到这一点，我们可以假设延长生物制造时间将能够使软骨球完全融合成单个3D组织构造。”

在宇航员和宇航员被迫自我维持时，必须考虑诸如疾病或伤害之类的问题，并且由于能够在没有脚手架的情况下再生骨骼或其他组织，因此可以避免四肢或死亡。导致“太空医学”的出现，这种突破可能意味着载人长期太空旅行会取得更好的成功。