太空3D生物打印人体组织，NASA宇航员将在国际空间站上完成这一创举

2022年8月23日，南极熊获悉，美国国家航空航天局（NASA）正在为SpaceX搭载第五批宇航员前往国际空间站（ISS）的任务做准备。Crew-5任务定于今年秋天从美国宇航局佛罗里达州肯尼迪航天中心发射，由宇航员妮可-奥纳普-曼恩(Nicole Aunapu Mann)领导，她将是是第一个飞入太空的美国本土女性。

在轨期间，曼恩计划在船上进行科学实验，特别是使用生物制造设施（BFF）的实验，这是第一台专门用于在太空微重力条件下制造人体组织的3D打印机。谈及这次太空任务时，Mann也表示成为第一位进入太空的原住民女性非常激动，在此之前这几乎是难以想象的。

△美国宇航局宇航员妮可-曼恩在中性浮力实验室中进行太空行走训练。图片由摄影师Lauren Harnett和美国航空航天局提供。

太空中的生物打印

当被问及她将如何安排在轨期间的任务时，曼恩表示：“我期待着在空间站上的展开的科学实验将造福人类，其中的一个实验项目叫做生物制造。顾名思义，它就是3D打印人类细胞，对我来说这听起来很有未来感。"

BFF于2019年12月推出，是美国建造的第一个能够在微重力条件下使用成年人类细胞和蛋白质制造人体组织的系统。该设备由Techshot（现在是Redwire集团的一部分）和nScrypt设计，是为了在微重力下打印类似器官的组织。今天，它被安装在国际空间站美国国家实验室（ISS National Lab）内，宇航员已经用它成功地打印出具有大量的人类心脏细胞以及类似人类半月板的组织结构。

与国际空间站国家实验室的许多实验一样，BFF充分利用了太空的微重力条件，这可以帮助克服围绕地球上复杂结构的3D生物打印的许多挑战，如打印微小的毛细血管网络。作为在太空中制造整个人体器官的长期计划的垫脚石，BFF的成功可以实现潜在的医学突破，首先是创建病人特定的替代组织或修补物。最终，它可能具有巨大的潜力，有朝一日帮助缓解器官短缺的危机。

△Techshot公司用于微重力生物打印的3D生物制造设施。图片由Techshot公司提供。

像之前的其他宇航员一样，曼恩说她很期待测试这台打印机，它可以创造出比地球上的生物打印机"更完整的细胞结构"。

考虑到BFF的最终目标是打印器官，曼恩表示："我们还没有到那一步"。不过，她还是强调了BFF在短短三年内取得的关键性突破。

领导下一个太空任务

出生于加利福尼亚州的佩塔卢马，现年 45 岁的机械工程师、海军陆战队上校和战斗机试飞员于 2013 年被选为美国宇航局第 21 届宇航员班的八名成员之一。这将是曼恩成为宇航员后的第一次太空飞行，作为任务指挥官，她将负责飞行的所有阶段，从发射到再入。一旦登上空间站，她将担任远征68号的飞行工程师，为期约6个月。

△NASA的SpaceX船员-5任务将搭载两名NASA宇航员，任务指挥官Nicole Mann和飞行员Josh Cassada，以及JAXA（日本宇宙航空研究开发机构）宇航员Koichi Wakata，和Roscosmos宇航员Anna Kikina。图片来源：美国国家航空航天局

目前，国际空间站由远征67号执行任务，该任务于3月联盟MS-19号返回地球时开始，将持续到9月底联盟MS-21号离开。Crew-5任务还将搭载美国宇航局宇航员乔希-卡萨达以及日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）宇航员若田光一和俄罗斯航天局宇航员安娜-基金娜。猎鹰9号火箭和将搭载机组人员的龙耐力号飞船计划不早于9月29日从39A火箭发射场发射。

△美国宇航局的SpaceX船员5号：宇航员妮可-曼、乔什-卡萨达、若田光一和安娜-基基纳。图片来源：美国国家航空航天局